Bénzéna dina 126 diménsi
Élmuwan Australia nembé ngajelaskeun molekul kimia anu parantos lami narik perhatian. Hal ieu dipercaya yén hasil ulikan bakal mangaruhan desain anyar sél surya, diodes lampu organik jeung téknologi generasi saterusna séjén anu némbongkeun pamakéan bénzéna.
bénzéna sanyawa kimia organik ti grup arene. Ieu mangrupikeun hidrokarbon aromatik nétral carbocyclic pangbasajanna. Ieu, diantara hal séjén, komponén DNA, protéin, kai jeung minyak. Kimiawan geus kabetot dina masalah struktur bénzéna saprak isolasi sanyawa. Dina 1865, kimiawan Jérman Friedrich August Kekule hipotésis yén bénzéna nyaéta cyclohexatriene genep anggota nu beungkeut tunggal jeung ganda silih ganti antara atom karbon.
Ti taun 30-an, aya perdebatan di kalangan kimiawi ngeunaan struktur molekul bénzéna. Perdebatan ieu parantos langkung penting dina taun-taun ayeuna sabab bénzéna, diwangun ku genep atom karbon kabeungkeut genep atom hidrogén, nyaéta molekul pangleutikna anu dipikanyaho anu tiasa dianggo dina produksi optoeléktronik, daérah téknologi masa depan. .
Kontrovérsi sabudeureun struktur molekul timbul sabab, sanajan mibanda sababaraha komponén atom, éta aya dina kaayaan nu matematis digambarkeun teu ku tilu atawa malah opat diménsi (kaasup waktu), sakumaha urang terang tina pangalaman urang, tapi nepi ka 126 ukuran.
Dimana nomer ieu asalna? Ku alatan éta, unggal 42 éléktron nu ngawangun molekul digambarkeun dina tilu diménsi, sarta ngalikeun aranjeunna ku jumlah partikel méré persis 126. Jadi ieu teu nyata, tapi ukuran matematik. Pangukuran sistem kompléks jeung leutik pisan ieu sajauh kabuktian teu mungkin, nu hartina paripolah pasti éléktron dina bénzéna teu bisa dipikawanoh. Sareng ieu mangrupikeun masalah, sabab tanpa inpormasi ieu moal mungkin pikeun pinuh ngajelaskeun stabilitas molekul dina aplikasi téknis.
Ayeuna, kumaha oge, para ilmuwan anu dipimpin ku Timothy Schmidt ti ARC Center of Excellence in Exciton Science sareng Universitas New South Wales di Sydney parantos tiasa ngabongkar misteri éta. Babarengan sareng kolega di UNSW sareng CSIRO Data61, anjeunna nerapkeun metode dumasar algoritma canggih anu disebut Voronoi Metropolis Dynamic Sampling (DVMS) kana molekul bénzéna pikeun memetakan fungsi panjang gelombangna dina sadaya. 126 ukuran. Algoritma ieu ngidinan Anjeun pikeun ngabagi spasi diménsi kana "ubin", nu masing-masing pakait jeung permutations tina posisi éléktron. Hasil ulikan ieu diterbitkeun dina jurnal Nature Communications.
Anu dipikaresep ku para ilmuwan nyaéta pamahaman spin éléktron. "Anu kami mendakan éta héran pisan," saur Profesor Schmidt dina publikasi éta. "Éléktron spin-up dina karbon dibeungkeut ganda kana konfigurasi tilu diménsi énergi handap. Intina, éta nurunkeun énergi molekul, ngajantenkeun langkung stabil kusabab éléktron kadorong sareng ditolak." Stabilitas molekul, kahareupna mangrupikeun ciri anu dipikahoyong dina aplikasi téknis.
Tempo ogé:
