Des scientifiques de l'Université de Liverpool ont construit des "nœuds" moléculaires d'environ deux nanomètres - environ 30, 000 fois plus petit que le diamètre d'un cheveu humain.

La plupart des molécules sont maintenues ensemble par des liaisons chimiques entre les atomes - les « nano-nœuds » sont à la place liés mécaniquement par des boucles interpénétrantes. Les scientifiques de Liverpool ont réussi à créer des nœuds à l'échelle nanométrique en laboratoire en mélangeant deux matériaux de départ simples - l'un un composé aromatique rigide et l'autre un linker amine plus flexible.

Il s'agit d'un exemple inhabituel d'« auto-assemblage », un processus qui sous-tend la biologie et permet à des structures complexes de s'assembler à partir de blocs de construction plus simples. Chaque nœud est « noué » trois fois :c'est-à-dire, au moins trois liaisons chimiques doivent être rompues pour dénouer le nœud. Un seul nœud est un assemblage complexe de 20 molécules plus petites.

Professeur Andrew Cooper, Directeur du Centre de découverte des matériaux de l'Université, a déclaré : « J'ai été stupéfait lorsque nous avons découvert ces molécules ; nous avons en fait entrepris de faire quelque chose de plus simple. Une structure complexe résulte de blocs de construction assez basiques.

"C'est comme secouer des carreaux de Scrabble dans un sac et en tirer une phrase entièrement formée. Ce sont les surprises qui rendent la recherche scientifique si fascinante."

Le travail expérimental a été dirigé par le Dr Tom Hasell, un chercheur postdoctoral, qui a reconnu que les données d'une expérience pour créer des nanocages organiques étaient anormales. En particulier, la masse des molécules était deux fois plus élevée que prévu, résultat de l'emboîtement mécanique complexe de deux sous-unités moléculaires. L'équipe se concentre maintenant sur l'application pratique de ces molécules et de structures similaires - par exemple, pour construire des « machines » moléculaires capables de piéger les gaz nocifs et les polluants tels que le dioxyde de carbone.

La recherche, qui a été publié dans la revue Chimie de la nature , fait partie d'un programme plus large de cinq ans axé sur la synthèse de nouveaux matériaux pour des applications telles que le stockage et la conversion d'énergie.