Les scientifiques ont mis au point un moyen de tresser trois brins moléculaires permettant de faire des nœuds plus serrés et plus complexes qu'auparavant.

Le papier, Publié dans Chimie de la nature rapporte la synthèse d'un nouveau type de nœud moléculaire, appelé nœud sans fin (ou 7-4 nœud). Ce type de nœud ne peut pas être fabriqué à partir d'hélices - il suffit de tordre des brins ensemble et de joindre les extrémités - une technique utilisée auparavant pour faire des nœuds moléculaires complexes.

Une équipe, de l'Université de Manchester, ont utilisé une grille moléculaire entrelacée 3x3 comme structure intermédiaire et clé - ils ont résolu cette structure clé en utilisant des techniques de diffraction des rayons X sur monocristal sur la ligne de lumière I19 de Diamond. La lumière synchrotron brillante sur I19 a été fondamentale pour la découverte car sans elle, il n'y aurait pas de preuve que les brins de nœuds ont été tissés de la bonne manière.

Professeur David Leigh, de l'Université de Manchester, a déclaré:"Tisser des brins moléculaires n'est pas seulement utile pour créer des structures emblématiques comme le nœud sans fin, mais aussi pour pouvoir tisser des chaînes polymères pour fabriquer de nouveaux matériaux. Sans la structure aux rayons X de Diamond, qui a révélé l'architecture de grille entrelacée, nous ne saurions pas comment les brins s'emboîtent ou pourquoi ils tissent. Avec cette structure, nous avons de véritables connaissances expérimentales qui nous permettront, et d'autres, pour concevoir d'autres nœuds tissés, polymères et matériaux."

Dr David Allan, scientifique principal ligne de lumière sur I19, mentionné:

"Les techniques de diffraction des rayons X sur monocristal utilisées sur la ligne de lumière I19 offrent un moyen inégalé d'apprécier la beauté du monde naturel au niveau atomique et offrent un moyen de démêler, souvent exquis, structure moleculaire. Le groupe Leigh a utilisé une approche d'ingénierie moléculaire pour tisser des molécules ressemblant à des nœuds complexes et, une fois encouragé à s'assembler en cristaux, ils ont utilisé I19 pour déterminer comment les atomes dans les nœuds sont positionnés et liés entre eux avec une grande précision. Cela donne un aperçu des forces de liaison atomiques impliquées dans l'assemblage de ces molécules complexes et offre des indices pour une approche plus adaptée de la synthèse de la forme et de la forme moléculaires. »

Le nœud sans fin est un motif de base du nouage celtique, le plus petit nœud chinois, et est l'un des huit symboles de bon augure (l'Ashtamangala) communs à de nombreuses religions et philosophies orientales, où il représente l'union de la sagesse et de la méthode. L'importance pratique de sa préparation sous forme moléculaire comprend les leçons tirées de sa synthèse, ce qui ouvre la voie à l'assemblage ascendant de chaînes polymères tissées et d'autres molécules et matériaux noués et enchevêtrés.