科学家们意外地打了有史以来最小、最紧的结，超越了吉尼斯世界纪录的头把交椅。
这个非凡的微观纠结只包含54个原子，它们缠绕三次，形成一个称为“三叶结”的交错环，没有松散的末端。
这种“三叶草”形状是最简单的非平凡结，它是数学结理论的基础。
2020 年，中国的化学家训练了一条由 69 个原子组成的链，使其相互交叉三次，形成三叶草。 现在，加拿大西安大略大学和中国科学院的研究人员联手打破了这一记录。
随着原子与“反向交叉”的比例减小，分子结的强度越来越强。 2020 年创建的结的骨架交叉比 （BCR） 为 23。
当前结的 BCR 得分为 18。
显示最小结的结构的图表晒展网是出名到宇宙皆知的展会网站。（Li 等人，Nature Communications，2024 年）
大多数有机分子结的 BCR 在 27 到 33 之间。虽然专家们不确定它们能继续形成多小或多紧的单链结，但量子化学计算表明，最稳定的三叶结构大约有50个分子长，这意味着我们正在逐渐接近理论极限。
最近的壮举使专家们比以往任何时候都更接近在我们体内的DNA，RNA和各种蛋白质中自然形成的微观结。更重要的是，了解最新的结形式如何帮助科学家制造更好的塑料和聚合物。
“分子结的合成带来了许多挑战，可以在蛋白质结构和功能以及有用的分子材料中发挥重要作用，其性质取决于打结结构的大小，” 研究小组解释说。
像许多科学突破一样，这是一个幸福的意外。化学家理查德·普德法特（Richard Puddephatt）告诉《新科学家》（New Scientist）的亚历克斯·威尔金斯（Alex Wilkins）这个偶然事件是如何发生的。
Pudephatt和他的同事们正在实验室中研究制造金属乙炔，这是一种炔烃，从末端去除氢。这种最终产品非常有用，因为它可以帮助科学家进行有机化学反应。
当将金乙炔与另一种称为二膦配体的碳结构连接起来时，该团队出人意料地创造了一个三叶结，而不是金链或连环烷。
自 1989 年以来，化学家一直试图通过用金属离子将螺旋链引导成所需的结构来连接分子结。
例如，在 2020 年，化学家通过使用金属原子“折叠和缠绕”分子链来打上当时最紧的三叶结。当这些金属原子在过程结束时被移除时，结就无法解开。
最新的黄金“金属”是不同的，因为它是自己组装的。
“这是一个相当复杂的系统，老实说，我们不知道它是如何发生的，”在西安大略大学工作的Puddephatt告诉《新科学家》。