Le plus petit nœud moléculaire connu est constitué de seulement 54 atomes.

Imaginez un nœud si petit qu'il ne puisse pas être vu à l'œil nu. Puis pensez encore plus petit.

Les chimistes ont lié seulement 54 atomes pour former le nœud moléculaire le plus petit à ce jour. Décrit le 2 janvier dans Nature Communications, le nœud est une chaîne d'atomes d'or, de phosphore, d'oxygène et de carbone qui se croisent trois fois, formant une forme de bretzel appelée trèfle. Le précédent nœud moléculaire le plus petit, rapporté en 2020, contenait 69 atomes.

Le chimiste Richard Puddephatt, travaillant avec des collègues de l'Académie chinoise des sciences à Dalian, a créé le nouveau nœud par accident en essayant de construire des structures complexes de molécules d'anneaux entrelacées, ou caténanes. Un jour, les caténanes pourraient être utilisées dans des machines moléculaires - essentiellement des interrupteurs et des moteurs à l'échelle moléculaire - mais pour l'instant, les scientifiques essaient toujours de comprendre comment elles fonctionnent, ce qui, dans ce cas, a abouti à la production involontaire d'autre chose.

"C'était juste une heureuse coïncidence, l'un de ces moments chanceux dans la recherche qui équilibre tous les coups durs que vous subissez", déclare Puddephatt, de l'Université de Western Ontario à London, au Canada.

Le nouveau nœud de trèfle est également le plus serré de son genre. Les chercheurs calculent la tension d'un nœud moléculaire en divisant le nombre d'atomes de la chaîne par le nombre de croisements de chaîne pour obtenir ce qu'on appelle le rapport de croisement de l'épine dorsale, ou BCR. Plus le BCR est petit, plus le nœud est serré. Le nouveau nœud a un BCR de 18. Le nœud de trèfle le plus serré précédent avait un BCR de 23.

L'étude des petits nœuds moléculaires pourrait un jour conduire à de nouveaux matériaux. Mais pour l'instant, l'équipe essaie toujours de déterminer pourquoi cette combinaison d'atomes aboutit à un nœud.