Инновационная экспериментальная схема поможет создать зеркальные молекулы
Изучая тайну молекулярной хиральности в природе, ученые предложили новую экспериментальную схему для получения зеркальных молекул. Она может заставить обычные молекулы вращаться так быстро, что они потеряют нормальную симметрию и форму и образуют зеркальные версии друг друга.
Группа исследователей из Университета DESY, Гамбургского университета и Университетского колледжа Лондона во главе с Йохеном Кюппером (Jochen Küpper) описывает инновационный метод в журнале Physical Review Letters. Как и человеческие руки, многие молекулы в природе существуют в двух версиях и становятся зеркальными отражениями друг друга. По словам ученых, дальнейшее исследование хиральности (отсутствие симметрии относительно правой и левой стороны) не только улучшает понимание природы, но и может проложить путь к созданию новых материалов.
«По неизвестным науке причинам природа почти всегда предпочитает левые белки, в то время как геном организован как знаменитая правая двойная спираль. Уже более века исследователи пытаются раскрыть секреты хиральности в природе, которая не только влияет на жизнь организмов, но и изменяет поведение материалов», — говорит Андрей Ячменев, возглавляющий теоретическую работу в группе Куппера.
Например, правая версия карвона (C10H14O) дает отличительный вкус тмина, а левая — ключевой фактор привкуса мяты. В природе хиральность встречается только в некоторых типах молекул, однако ее можно создать и искусственно — в так называемых молекулах с симметричной вершиной. Если эти молекулы достаточно быстро перемешать, они потеряют свою симметрию и образуют две зеркальные формы в зависимости от вращения. До сих пор было крайне мало известно об этом феномене вращательно-индуцированной хиральности, поскольку вряд ли существуют какие-либо схемы его генерации, однако это можно выяснить экспериментально.
Команда ученых вычислила этот способ достижения вращательно-индуцированной хиральности. В его основе — штыревидные лазерные импульсы, известные как оптические центрифуги. На примере фосфина (PH3) выяснилось, что при скорости вращения триллион раз в секунду фосфор-водородная связь, вращающаяся вокруг молекулы, становится значительно короче, и в зависимости от направления вращения появляются две хиральные формы фосфина. Используя сильное статическое электрическое поле, можно выбрать левую или правую версию вращающегося фосфина.
Предлагаемый метод мог бы помочь ученым смодифицировать зеркальные молекулы, а исследование их взаимодействия с окружающей средой — например, с поляризованным светом — должно способствовать дальнейшему проникновению в тайны хиральности и исследованию ее возможного использования.
«Потенциально эта технология может быть полезна для создания новых материалов и использоваться в оптических устройствах», — подчеркивает Куппер.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии