Đây chính là chìa khóa cho ta tạo nên những vật liệu mới.

Bạn nghĩ rằng nút thắt của một sợi chỉ, hay đơn giản hơn là một túi nilon gì đó được cột thật chặt là những thứ nút thắt khó gỡ nhất mọi thời đại thì bạn đã nhầm to. Một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Manchester đã thắt được một nút chặt hơn nhiều.

Họ đã tìm ra một cách mới để buộc những chuỗi phân tử lại với nhau và nhờ đó, họ đã tạo ra một thứ nút thắt chặt hơn bao giờ hết. Nhưng các bạn đừng cười vội, đây không phải chỉ thách đố nhau làm cho vui đâu, đây sẽ là kĩ thuật giúp biến chuỗi polymer thành một loại vật chất cực kì mạnh mẽ.

Hình ảnh nút thắt được số hóa.

Nút thắt gồm 192 nguyên tử này được tạo nên bởi 8 chuỗi phân tử và ion kim loại buộc vào nhau, có được thông qua một kĩ thuật buộc đặc biệt có tên “tự kết hợp”.

Các chuỗi phân tử oxy, nitro và carbon sẽ được sử dụng để bọc lên cả ion sắt, “tạo nên một nút thắt đúng chỗ cần thắt, như cách mà ta đan len vậy”, trưởng ban nghiên cứu David Leigh nói. Những nút thắt đó được cuộn quanh một ion chloride – một ion nằm chính giữa của nút thắt đó. Có thể coi ion này là hạt nhân của một nút thắt tròn vậy.

Điểm cuối của chuỗi sẽ được kết hợp với một chất xúc tác để hoàn thành một vòng nút thắt và đó cũng là công đoạn cuối cùng để tạo ra một nút thắt chủ – có sức mạnh hơn thảy tất cả các nút thắt khác.

Công việc thắt nút chuỗi phân tử này sẽ giúp các nhà khoa học khám phá được sức mạnh cũng như độ bền của nhiều cấu trúc vật chất khác nhau và qua đó, họ cũng nắm được chìa khóa để tạo ra những loại vật chất mới.

Nếu như ta có thể đan những chuỗi polymer vào nhau hay vì cho chúng chạy song song với nhau, ta có thể tạo ra được những vật liệu làm áo chống đạn bền hơn cực độ nhưng vẫn có thể rất nhẹ và bền.

“Một số loại polymer như tơ nhện có thể cứng cáp, dẻo dai hơn thép gấp 2 lần và vì thế, việc đan những chuỗi polymer lại sẽ tạo ra một thế hệ vật liệu mới nhẹ hơn, bền hơn và linh hoạt hơn bất cứ thứ vật liệu gì mà ta có“, ông Leigh phát biểu công khai như vậy.

Thứ nút thắt này là sản phẩm dệt phân tử phức tạp nhất từng được các nhà khoa học thực hiện và hẳn nó cũng đánh một dấu mốc rất quan trọng trong chặng đường dài nghiên cứu để tìm ra một vật chất mới.

Có lẽ, đây cũng là một loại nút thắt không cần mở cũng được, bởi vì khi thắt chặt lại, nó mới có thể phục vụ đúng được chức năng mà nó đã được tạo ra.