신발끈이든 이어버드 코드이든, 우리 모두는 실수로 풀 수 없는 매듭을 묶었지만, 그것으로 세계 기록을 달성할 것으로 기대하지는 않습니다. 이제 중국과학원의 과학자들이 그 일을 해냈습니다. 그들은 우연히 단 54개의 원자로 구성된 작은 구조에 세계에서 가장 작고 가장 단단한 매듭을 만들었습니다.
연구자들은 작은 금 사슬을 만들기 위해 화학 반응을 진행하고 있었는데, 한 반응이 잘못되자 결과 사슬이 저절로 클로버 매듭으로 묶였습니다. 이 개미집 매듭은 느슨한 끝부분이 서로 융합되어 있다는 점을 제외하면 프레첼과 유사합니다.
자세히 살펴보면 이 캐주얼한 매듭이 실제로 두 개의 세계 기록을 보유하고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 54개의 원자만 포함되어 있기 때문에 지금까지 생성된 가장 작은 매듭으로, 2020년에 설정된 69개의 원자라는 이전 기록을 능가합니다. 새로운 매듭은 또한 지금까지 묶인 매듭 중 가장 단단한 매듭입니다. 이는 백본 교차 비율(BCR)로 측정되며 숫자가 낮을수록 더 단단한 매듭을 나타냅니다. 새 매듭의 BCR 값은 23으로, 이전 가장 촘촘한 매듭의 BCR 값 24에 이어 두 번째입니다.
우리 대부분은 매듭에 대해 자주 생각하지 않지만, 매듭을 연구하는 수학의 한 분야인 "매듭 이론"이 있습니다. 매듭을 연구하는 것은 단지 신발을 묶는 더 효율적인 방법을 찾는 것이 아닙니다. 우주가 3차원인 이유, 더 현실적으로 DNA와 단백질이 자연적으로 매듭으로 묶이는 방식과 같은 극단적인 것들을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 후자의 경우, 우리는 더 나은 약품, 화학물질, 재료를 만드는 방법을 배울 수 있습니다.
현재 연구자들은 동일한 구조를 사용하여 49개의 원자로 구성된 더 작은 매듭을 얻을 수 있다고 가정하고 있습니다. 더 작은 매듭이 가능한지 여부는 아직 밝혀지지 않았습니다.
이 연구는 Nature Communications 저널에 게재되었습니다.