Como un manual de exploración para el reino molecular, una nueva tabla revela cómo atar moléculas en nudos de complejidad creciente.

Los matemáticos han catalogado miles de millones de tipos de nudos distintos, pero los investigadores han podido hacer solo algunas versiones moleculares. Los científicos crean los nudos minúsculos utilizando una solución llena de bloques de construcción de cadenas curvas de átomos, que se entrelazan.

Ahora, usando simulaciones por computadora, el físico Cristian Micheletti de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados en Trieste, Italia, y sus colegas han creado una “tabla periódica” de los pretzels moleculares. La tabla revela qué nudos moleculares se pueden crear y los ordena en orden de complejidad creciente, informan los investigadores el 3 de agosto en Comunicaciones naturales .

El equipo organizó la tabla basándose en la constatación de que dos características predicen lo difícil que es crear un nudo molecular: el número de bloques moleculares necesarios para construir cada forma de pretzel y el número de veces que cada nudo gira alrededor del nudo.


Montones de nudos

En la “tabla periódica” a continuación, los nudos que los científicos ya han sintetizado están en naranja y los nudos que aún no se han fabricado están en azul. Los nudos aumentan en complejidad a medida que avanza por la tabla y hacia la derecha, ofreciendo una hoja de ruta para crear más nudos. Los puntos suspensivos indican que la tabla continúa.

Desplácese sobre los círculos negros para obtener representaciones de nudos tridimensionales y / o imágenes de estructuras moleculares de nudos creados. .

C. Chang, E. Otwell, T. Tibbitts


Modelar estos nudos es un desafío y proporciona una forma para que los químicos fortalezcan sus habilidades para manipular moléculas. La nueva tabla ofrece a esos científicos un plan para descubrir qué nudos moleculares hacer a continuación.

Estos nudos eventualmente podrían conducir a nuevos materiales útiles. Por ejemplo, los pequeños nudos podrían servir como nanocajas, estructuras que podrían almacenar sustancias químicas como las drogas para su liberación cuando sea necesario.