دانشمندان به طور اتفاقی کوچک‌ترین گره جهان را به‌وجود آوردند

زیاد تر گره‌های مولکولی ارگانیک دارای BCR بین ۲۷ تا ۳۳ می باشند. درحالی‌که کارشناسان مطمعن ندارند چه مقدار می‌توانند گره‌های تک‌رشته‌ای را کوچک‌تر یا سفت‌تر کنند، مطابق محاسبات شیمی کوانتومی، پایدارترین ساختار سه‌پره نزدیک به ۵۰ مولکول طول دارد؛ بدان معنی که به محدوده تئوری آن نزدیک شده‌ایم.

همانند تعداد بسیاری از پشرفت‌های علمی، دستاورد تازه نیز حاصل اتفاقی خوش‌موقع می بود. پودفات و همکارانش در آزمایشگاه روی تشکیل استیلیدهای فلزی کار می‌کردند که آلکین‌هایی (نوعی هیدروکربن) می باشند که هیدروژن از انتهای آن‌ها حذف شده است. محصول نهایی زیاد سودمند است، چون می‌تواند به دانشمندان در انجام عکس العمل‌های شیمیایی آلی پشتیبانی کند.

زمان اتصال استیلید طلا با ساختار کربنی فرد دیگر به نام لیگاند دی‌فسفین، تیم به‌طور غیرمنتظره‌ای سه‌پره‌ای را به جای زنجیره طلا تشکیل کرد. درواقع، یکی از عکس العمل‌ها زنجیره طلایی را تشکیل کرد که خود‌به‌خود به شکل شبدر سه برگ گره خورد. ریچارد پودفات، از نویسندگان مقاله و شیمیدان در دانشگاه وسترن انتاریو او گفت: «این سیستمی کاملا پیچیده است و صادقانه بگویم، نمی‌دانیم چطور اتفاق می‌افتد.»

از سال ۱۹۸۹، شیمیدانان تلاش داشته‌اند با هدایت زنجیره‌های مارپیچ به پشتیبانی یون‌های فلزی، گره‌های مولکولی را تشکیل کنند. برای مثال، در مطالعه سال ۲۰۲۰ که قبلا به آن اشاره شد، شیمیدانان با منفعت گیری از اتم‌های فلزی برای تاکردن و بافتن رشته مولکولی سفت‌ترین گره سه‌پره در آن زمان را تشکیل کردند. هنگامی در انتهای فرایند، اتم‌های فلزی حذف می‌شوتد، دیگر نمی‌توان گره را باز کرد.

دستاورد تازه، پژوهشگران را بیشتر از هر زمان فرد دیگر به گره‌های میکروسکوپی که به‌طور طبیعی در دی‌ان‌ای، آران‌ای و پروتئین‌های بدن ما راه اندازی خواهد شد، نزدیک می‌کند.

گره‌های مولکولی که سنتز آن‌ها چالش‌های بسیاری را به همراه دارد، نقش‌های مهمی در ساختار و کارکرد پروتئین و این چنین در مواد مولکولی سودمند دارند. به گفتن مثال، ساختارهای گره برای پیوند دی‌ان‌ا‌ی، آر‌ان‌ای و پروتئین‌ها زیاد مهم می باشند. کشف اسرار گره‌ها می‌تواند کاربردهایی در دنیای واقعی نیز داشته باشد و به ساخت پلاستیک‌های کارآمدتر و تشکیل انوع تازه شیمی‌درمانی پشتیبانی کند.