Исследуя тайну молекулярной хиральности в природе, учёные разработали новую экспериментальную схему для получения зеркальных молекул. Эта схема может заставить обычные молекулы вращаться с такой скоростью, что они утратят нормальную симметрию и форму, создавая зеркальные копии друг друга.
Исследователи из Университета DESY, Гамбургского университета и Университетского колледжа Лондона под руководством Йохена Кюппера проводят исследования. описываетВ журнале Physical Review Letters опубликован инновационный метод исследования. Как и человеческие руки, многие молекулы в природе существуют в двух зеркальных версиях. Ученые отмечают, что изучение хиральности (отсутствия симметрии относительно правой и левой стороны) не только углубляет понимание природы, но и может способствовать созданию новых материалов.
Из-за неведомых для науки причин природа преимущественно выбирает левые белки, тогда как геном упорядочен как известная правая двойная спираль. Более столетия ученые стремятся разгадать тайны хиральности в природе, которая не только… влияет«Влияние простирается не только на жизнедеятельность организмов, но и модифицирует свойства материалов», — заявляет Андрей Ячменев, руководитель теоретической группы Куппера.
Например, правая версия карвона (C10H14Правая часть придает отличительный вкус тмина, а левая — ключевой фактор привкуса мяты. Хиральность встречается в природе только у некоторых молекул, но ее можно создавать искусственно — в так называемых молекулах с симметричной вершиной. Если такие молекулы достаточно быстро перемешать, они потеряют свою симметрию и образуют две зеркальные формы в зависимости от вращения. До сих пор мало что было известно об этом феномене вращательно-индуцированной хиральности, поскольку схемы его генерации крайне редки, однако это можно выяснить экспериментально.
Ученые разработали метод получения вращательно-индуцированной хиральности с помощью штыревидных лазерных импульсов, называемых оптическими центрифугами. На примере фосфина (PH… 3Было установлено, что при оборотах в секунду, равных триллионам, фосфорно-водородная связь, вращающаяся вокруг молекулы, становитсяСтруктура фосфина более компактная и полярность его вращения порождает две зеркально обратные формы. Электрическое поле позволяет изменять направление вращения и получать нужную форму фосфина.
Предложенный метод позволит учёным модифицировать зеркальные молекулы, а изучение их взаимодействия с окружающим миром, например с поляризованным светом, содействует пониманию тайн хиральности и её потенциального применения.
Эта технология может быть полезна для создания новых материалов. использоваться в оптических устройствах», — подчеркивает Куппер.