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孤傲的王子

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[资源] 化学工艺创造更轻更强塑料

分子中的纠缠和扭结决定橡胶和塑料的弹性性质，研究人员使用自组装技术，产生化学反应，原子经化学编码，自发扭成想要的结。

爱丁堡大学（Edinburgh University）科学家们发明了一种化学工艺，可以生产出更轻，更强的塑料。
这一研究小组一直联合芬兰捷瓦斯基拉大学（Jyväskylä University）的研究人员，设法在纳米尺度，使分子拧成复杂的结，从而赋予材料更多的功能。
大卫•雷厄（David Leigh）是爱丁堡大学首席研究员，他说：“我们已经成功地把一个分子拧成五叶结（pentafoil），这是用一个分子拧成的最复杂的结。”
这一小组是乐观的，这种五叶结会模仿复杂扭结的特点，这些扭结见于蛋白质和DNA中，有助于使某些物质具有弹性。
“任何科学家都可以复制我们所做的，只需要采用我们发现的配方，使用我们开发的特殊化学基本成分，”雷厄说。
能够用一定数量的、定义明确的扭结制成材料，可以使科学家进行更大的控制，以设计新的材料。
雷厄说：“分子中的纠缠和扭结决定橡胶和塑料的弹性性质。所以能够设计分子，使它们具有特定的扭结结构，我们就能够使材料和塑料具有更好的弹性和减震性能。
“这些可以用于很多地方，从飞船和主体部件到防弹背心等。”
这些成串的原子被扭成五星结，有160个原子长，测量值为1600万分之一毫米。
研究人员使用的技术称为自组装，会产生化学反应，其中，原子经化学编码，自发地扭成想要的结。
“一件最困难的事情是，在形成分子结之后，要证明其扭结的结构。我们做到这一点，是采用了一种技术，称为X射线晶体学（X-ray crystallography），它可以决定原子在分子中的确切位置。这需要非常规范的水晶结，需要一年多时间才能取得。”雷厄说，
爱丁堡大学小组最先制成具有5个交叉点的扭结。到现在为止，科学家只创造出最简单类型的结，三叶结，就是有3个交叉点的扭结。

五叶结

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