كان لدينا بالفعل الجدول الدوري للعناصر: لقد حان الوقت للحصول على جدول الجزيئات

من أجل بناء جدول دوري للجزيئات مع أنواع متعددة من التماثل ، قدم باحثون من معهد طوكيو للتكنولوجيا نهجا جديدا اقتراح قواعد دورية للتنبؤ بوجود جزيئات معينة.

يستند النهج الجديد إلى ملاحظة حادة لسلوك إلكترونات التكافؤ في الذرات التي تشكل مجموعات جزيئية.

أربعة أبعاد

ال الجدول الدوري للعناصر تم اقتراحه في عام 1869 ، ثم أصبح أحد أحجار الزاوية للعلوم الطبيعية. تم تصميم هذا الجدول لاحتواء جميع العناصر الموجودة في الطبيعة في تصميم خاص يقوم بتجميعها في صفوف وأعمدة وفقًا لواحدة من أهم خصائصها ، كمية الإلكترونات.

سيكون الجدول الجديد للجزيئات في الواقع ثلاثي الأبعاد ، لأن الجزيئات سيتم تنظيمها وفقًا لمعايير أربعة: المجموعات والفترات (استنادًا إلى إلكترونات "التكافؤ" ، على غرار الجدول الدوري العادي) ، الأنواع (وفقًا للجدول الدوري العادي) العناصر المكونة) والعائلات (اعتمادا على عدد الذرات). وفقا ل كيميهيسا ياماموتو، مؤلف مشارك للدراسة:

من بين مجموعات لا حصر لها من العناصر المكونة ، سيكون الجدول الدوري المقترح مساهمة كبيرة في اكتشاف مواد وظيفية جديدة.

الطريق إلى الأمام الآن هو توسيع هذه الجداول لتشمل المجموعات الجزيئية بأشكال وتماثلات أخرى والتنبؤ بجزيئات مستقرة لم يتم تطويرها بعد.

عقدة الجزيئية

جدول آخر تم تقديمه مؤخرًا هو جدول العقد الجزيئية. النظر في قطعة قصيرة من السلسلة: هل يمكننا تخمين أي عقدة من المرجح أن تتشكل إذا كانت تتجعد وتهتز؟ يعمل الكيميائيون الاصطناعيون منذ فترة طويلة على إصدار جزيئي لهذه المشكلة ، وقد تمكنوا حتى الآن من تجميع نصف دزينة من أنواع العقد باستخدام تقنيات التجميع الذاتي الجزيئي.

ولكن ما أنواع العقدة الأخرى التي يمكن صنعها في المستقبل؟ هذا هو السؤال الذي تناوله علماء SISSA ، بالتعاون مع جامعة Padua ، باستخدام المحاكاة الحاسوبية في هذا العمل الجديد المنشور في اتصالات الطبيعة.

وفقا ل ماتيا مارنداالباحث الرئيسي في هذه الدراسة ، هناك اهتمام علمي متزايد في الجزيئات المعقدة. في هذا السياق ، تعد إمكانية تصميم وتوليف أنواع جديدة من العقد الجزيئية جذابة بشكل خاص:

من خلال هذه النماذج ، كان هدفنا اكتشاف الأنواع الجديدة من العقد الجزيئية ، إن وجدت ، التي سيكون من الأسهل الحصول عليها باستخدام تقنيات الكيمياء الاصطناعية الحالية ، وخاصة التجميع الذاتي. نجد أن هذه الأنواع من العقائد المتميزة موجودة ، لكنها نادرة جدًا. لا يمكن صنع سوى اثني عشر طبولوجيا مختلفة بين ملايين الأنواع من العقد البسيطة.

تشبه القائمة المخفضة الجدول الدوري ، حيث يتم تنظيمها في صفوف وأعمدة تعكس جوانب مختلفة من الصعوبة المتوقعة في الإدراك العملي. يتم دعم النتائج من خلال التجارب الحديثة وهذا يشير إلى أن الجدول يمكن أن يكون مفيدًا للكيميائيين التجريبيين لاختيار طبولوجيا الهدف للدراسات والتطبيقات المستقبلية.

فيديو: Angela Belcher: Using nature to grow batteries (كانون الثاني 2020).