126 matmenų benzenas
Australijos mokslininkai neseniai apraÅ¡Ä cheminÄ molekulÄ, kuri jau seniai traukÄ jų dÄmesį. Manoma, kad tyrimo rezultatas turÄs įtakos naujo dizaino saulÄs elementams, organiniams Å¡viesos diodams ir kitoms naujos kartos technologijoms, rodanÄioms benzeno naudojimÄ .
benzenas organinis cheminis junginys iÅ¡ arenų grupÄs. Tai paprasÄiausias karbociklinis neutralus aromatinis angliavandenilis. Tai, be kita ko, yra DNR, baltymų, medienos ir aliejaus komponentas. Chemikus benzeno struktÅ«ros problema domÄjosi nuo pat junginio iÅ¡skyrimo. 1865 metais vokieÄių chemikas Friedrichas Augustas Kekule iÅ¡kÄlÄ hipotezÄ, kad benzenas yra Å¡eÅ¡ių narių cikloheksatrienas, kuriame anglies atomai pakaitomis keiÄiasi viengubais ir dvigubais ryÅ¡iais.
Nuo 30-ųjų chemijos sluoksniuose vyksta diskusijos apie benzeno molekulÄs struktÅ«rÄ . Pastaraisiais metais Å¡is ginÄas tapo dar aktualesnis, nes benzenas, sudarytas iÅ¡ Å¡eÅ¡ių anglies atomų, sujungtų su Å¡eÅ¡iais vandenilio atomais, yra maÅŸiausia ÅŸinoma molekulÄ, kuri gali bÅ«ti naudojama optoelektronikos gamyboje â ateities technologijų srityje. .
GinÄai dÄl molekulÄs sandaros kyla dÄl to, kad nors ir turi nedaug atominių komponentų, ji egzistuoja tokioje bÅ«senoje, kuri matematiÅ¡kai apibÅ«dinama ne trimis ar net keturiomis dimensijomis (įskaitant laikÄ ), kaip ÅŸinome iÅ¡ savo patirties, o iki 126 dydÅŸių.
IÅ¡ kur atsirado Å¡is skaiÄius? TodÄl kiekvienas iÅ¡ 42 elektronų, sudaranÄių molekulÄ, apraÅ¡omas trimis matmenimis, o padauginus juos iÅ¡ dalelių skaiÄiaus gaunama lygiai 126. Taigi tai ne tikri, o matematiniai matavimai. Å ios sudÄtingos ir labai maÅŸos sistemos iÅ¡matavimas iki Å¡iol pasirodÄ neįmanomas, o tai reiÅ¡kÄ, kad nebuvo galima ÅŸinoti tikslaus elektronų elgesio benzene. Ir tai buvo problema, nes be Å¡ios informacijos nebÅ«tų įmanoma iki galo apibÅ«dinti molekulÄs stabilumo techninÄse srityse.
TaÄiau dabar mokslininkams, vadovaujamiems Timothy Schmidto iÅ¡ ARC Eksitono mokslo kompetencijos centro ir Naujojo Pietų Velso universiteto SidnÄjuje, pavyko įminti paslaptį. Kartu su kolegomis iÅ¡ UNSW ir CSIRO Data61 jis pritaikÄ sudÄtingÄ algoritmu pagrįstÄ metodÄ , vadinamÄ Voronojaus metropolio dinaminiu mÄginių Ämimu (DVMS), benzeno molekulÄms, kad nustatytų jų bangos ilgio funkcijas. 126 dydÅŸiai. Å is algoritmas leidÅŸia padalinti matmenų erdvÄ Ä¯ âplytelesâ, kurių kiekviena atitinka elektronų padÄties permutacijas. Å io tyrimo rezultatai buvo paskelbti ÅŸurnale Nature Communications.
Mokslininkus ypaÄ domino elektronų sukimosi supratimas. âTai, kÄ radome, labai nustebinoâ, â leidinyje paÅŸymi profesorius Schmidtas. âAnglies besisukantys elektronai yra dvigubai sujungti į maÅŸesnÄs energijos trimaÄius konfigÅ«racijas. IÅ¡ esmÄs tai sumaÅŸina molekulÄs energijÄ , todÄl ji tampa stabilesnÄ, nes elektronai yra atstumiami ir atstumiami. MolekulÄs stabilumas, savo ruoÅŸtu, yra pageidautina techninių pritaikymų charakteristika.
Taip pat ÅŸiÅ«rÄkite:
