Хіміки змогли синтезувати молекулу у формі стрічки Мебіуса, каркас якої складається тільки з атомів вуглецю.
Атоми хімічних елементів, як конструктор - з них можна зібрати найбільш хитромудрі і здаються неможливими молекули. Тож якщо якийсь випускник хімфаку не награвся в дитинстві в кубики, він зараз цілком може надолужити згаяне в хімічній лабораторії. Тим більше, що сучасні методи моделювання і хімічного синтезу дозволяють проектувати і створювати найбільш хитромудрі молекулярні структури. У хімічного «конструктора» з'явився навіть свій термін - молекулярний дизайн. Тож немає нічого дивного, що «хімікам-дизайнерам» з Нагойського університету, Університету Хоккайдо і ще кількох наукових центрів Японії захотілося синтезувати молекулу у формі стрічки Мебіуса. А стаття в Nature Synthesis свідчить про те, що свої бажання їм вдалося втілити в реальності.
Фігуру, звану стрічкою Меліуса, можна описати, як кільце зі стрічки, перекрученої на один оборот. Зробити такий з паперу простіше простого. Однак у цього простого на перший погляд об'єкта є кілька цікавих топологічних властивостей. Наприклад, у такої стрічки існує всього одна сторона - якщо ви візьмете пензлик і, не відриваючи її від поверхні, почнете вести лінію посередині стрічки, то після одного обігу пензлик опиниться «на іншій стороні». Іншими словами у стрічки Меліуса немає «внутрішньої» і «зовнішньої» сторони, а є тільки одна «спільна». Ще більш цікавий результат вийде, якщо ви спробуєте розрізати стрічку Меліуса вздовж.
Подібні стрічці Мебіуса (і набагато більш складні) об'єкти можна описати мовою формул і вивчати їх різні математичні властивості, ніж, власне, математики займаються вже не перше століття. Але не менш приваблива перспектива - це спробувати зробити такий об'єкт у вигляді справжньої молекули. Найбільш доступний елемент для конструювання плоскої стрічки - це вуглець. Розташувавши атоми вуглецю в один плаский шар, можна отримати абсолютно плоский «вуглецевий» лист. Якщо такі аркуші розташувати в стосу один над одним, то вийде самий звичайний графіт. Якщо від графіту відірвати тільки один аркуш, то ми отримаємо графен - одну з надій майбутнього електроніки. Якщо аркуш графена згорнути в трубочку - то вийде вуглецева нанотрубка, теж досить цікавий об'єкт зі світу з приставкою «нано». Ну а щоб отримати стрічку Меліуса, вуглецеву наноленту потрібно спочатку перекрутити, і вже тільки потім «склеїти».
Синтезувати молекулярні об'єкти у формі стрічки Меліуса у хіміків виходило і раніше, проте отримати молекулярну стрічку Меліуса тільки з атомів вуглецю вдалося лише зараз. До цього для синтезу і надання стійкості структурі доводилося використовувати хімічні «скріпки» - різні атоми і групи. Але такі скріпки порушували електронну структуру молекули, тоді як саме у суто вуглецевої, графеноподібної наноленти можна виявити найбільш цікаві властивості. Принаймні, саме за подібними структурами зараз «полюють» хіміки і фізики, у спробах знайти нові матеріали для електроніки. Не обов'язково, що саме ця синтезована вуглецева нанолента Мебіуса стане основою для транзисторів майбутнього, але розроблені методи синтезу подібних об'єктів точно стануть в нагоді молекулярним дизайнерам для конструювання інших, ще більш цікавих і красивих вуглецевих молекул.