Бензол 126 өлчөмдө
Австралиялык илимпоздор жакында эле алардын көңүлүн бурган химиялык молекуланы сүрөттөштү. Изилдөөнүн натыйжасы күн батареяларынын жаңы конструкцияларына, органикалык жарык чыгаруучу диоддорго жана бензолдун колдонулушун көрсөткөн кийинки муундун башка технологияларына таасир этет деп ишенишет.
бензол арендердин тобунан органикалык химиялык кошулма. Бул эң жөнөкөй карбоциклдүү нейтралдуу ароматтык углеводород. Бул, башка нерселер менен катар, ДНКнын, белоктордун, жыгачтын жана майдын бир бөлүгү. Химиктерди бензолдун структурасынын проблемасы кошулма бөлүнүп алынгандан бери кызыктырып келет. 1865-жылы немис химиги Фридрих Август Кекуле бензол алты мүчөлүү циклогексатриен, анда көмүртек атомдорунун ортосунда бир жана кош байланыштар кезектешип турат деген гипотеза жасаган.
30-жылдардан бери химиялык чөйрөлөрдө бензол молекуласынын түзүлүшү жөнүндө талкуулар жүрүп жатат. Бул талаш-тартыш акыркы жылдары кошумча шашылыш болуп калды, анткени алты суутек атому менен байланышкан алты көмүртек атомунан турган бензол, келечектеги технология тармагындагы оптоэлектрониканы өндүрүүдө колдонула турган эң кичинекей белгилүү молекула. .
Молекуланын түзүлүшүнө байланыштуу талаш-тартыштар анын атомдук компоненттери аз болгонуна карабастан, математикалык жактан үч же төрт өлчөм менен эмес (анын ичинде убакыт менен) сүрөттөлгөн абалда жашагандыктан келип чыгат. 126 өлчөмүнө чейин.
Бул сан кайдан чыкты? Демек, молекуланы түзгөн 42 электрондун ар бири үч өлчөм менен сүрөттөлөт жана аларды бөлүкчөлөрдүн санына көбөйткөндө так 126 чыгат. Демек, булар реалдуу эмес, математикалык өлчөөлөр. Бул комплекстүү жана өтө кичинекей системаны өлчөө азырынча мүмкүн эмес болуп чыкты, бул бензолдогу электрондордун так кыймыл-аракетин билүү мүмкүн эмес дегенди билдирет. Жана бул көйгөй болгон, анткени бул маалыматсыз молекуланын туруктуулугун техникалык колдонмолордо толук сүрөттөп берүү мүмкүн эмес.
Азыр болсо, Сиднейдеги ARC Excellence Center of Exciton Science жана Жаңы Түштүк Уэльс университетинин Тимоти Шмидт жетектеген илимпоздору сырды ача алышты. UNSW жана CSIRO Data61деги кесиптештери менен бирге ал бардык толкун узундуктарынын функцияларын картага түшүрүү үчүн бензол молекулаларына Voronoi Metropolis Dynamic Sampling (DVMS) деп аталган татаал алгоритмге негизделген ыкманы колдонгон. 126 өлчөмдөрү. Бул алгоритм өлчөмдүү мейкиндикти "плиткаларга" бөлүүгө мүмкүндүк берет, алардын ар бири электрондордун позицияларынын алмаштырууларына туура келет. Бул изилдөөнүн жыйынтыгы Nature Communications журналында жарыяланды.
Окумуштуулардын өзгөчө кызыгуусун электрондордун айлануусунун түшүнүгү болгон. Профессор Шмидт басылмада "Биз тапкан нерсе абдан таң калыштуу болду" деп белгилейт. “Көмүртектеги спин-ап электрондору төмөнкү энергиялуу үч өлчөмдүү конфигурацияларга кош байланышта. Негизинен, бул молекуланын энергиясын төмөндөтүп, электрондордун түртүлүп, түртүлүшүнө байланыштуу аны туруктуураак кылат." Молекуланын туруктуулугу, өз кезегинде, техникалык колдонмолордо керектүү мүнөздөмө болуп саналат.
Ошондой эле, караныз:
