Benzene ing 126 dimensi
Ilmuwan Australia bubar nerangake molekul kimia sing wis suwe narik perhatian. Dipercaya manawa asil panaliten bakal mengaruhi desain sel surya anyar, dioda pemancar cahya organik lan teknologi generasi sabanjure liyane sing nuduhake panggunaan benzena.
benzene senyawa kimia organik saka klompok arene. Iki minangka hidrokarbon aromatik netral karbosiklik sing paling gampang. Iku, ing antarane liyane, komponen DNA, protein, kayu lan lenga. Ahli kimia wis kasengsem ing masalah struktur benzena wiwit isolasi senyawa kasebut. Ing taun 1865, ahli kimia Jerman Friedrich August Kekule nganggep hipotesis yèn benzena minangka sikloheksatriene enem-anggota kang ikatan tunggal lan rangkep silih ganti ing antarané atom karbon.
Wiwit taun 30-an, ana debat ing kalangan kimia babagan struktur molekul benzena. Debat iki saya tambah cepet ing taun-taun pungkasan amarga benzena, sing kasusun saka enem atom karbon sing diikat karo enem atom hidrogen, minangka molekul paling cilik sing bisa digunakake ing produksi optoelektronik, area teknologi ing mangsa ngarep. .
Kontroversi ing saubengé struktur molekul muncul amarga, sanajan ana sawetara komponen atom, nanging ana ing kahanan sing ora diterangake kanthi matematis kanthi telung utawa malah patang dimensi (kalebu wektu), kaya sing kita mangerteni saka pengalaman kita, nanging nganti 126 ukuran.
Saka ngendi nomer iki? Mulane, saben 42 elektron sing mbentuk molekul kasebut diterangake ing telung dimensi, lan dikalikake kanthi jumlah partikel menehi persis 126. Dadi iki ora nyata, nanging pangukuran matematika. Pangukuran sistem komplèks lan cilik banget iki nganti saiki mbuktekaken mokal, sing tegese prilaku pas elektron ing benzena ora bisa dingerteni. Lan iki ana masalah, amarga tanpa informasi iki ora bisa kanthi lengkap njlèntrèhaké stabilitas molekul ing aplikasi technical.
Nanging, saiki, ilmuwan sing dipimpin Timothy Schmidt saka ARC Center of Excellence in Exciton Science lan Universitas New South Wales ing Sydney wis bisa mbukak misteri kasebut. Bebarengan karo kanca-kanca ing UNSW lan CSIRO Data61, dheweke nggunakake metode adhedhasar algoritma canggih sing diarani Voronoi Metropolis Dynamic Sampling (DVMS) menyang molekul benzena kanggo map fungsi dawa gelombang ing kabeh. 126 ukuran. Algoritma iki ngidini sampeyan mbagi spasi dimensi dadi "kotak", sing saben cocog karo permutasi posisi elektron. Asil panaliten iki diterbitake ing jurnal Nature Communications.
Kapentingan khusus kanggo para ilmuwan yaiku pangerten babagan spin elektron. "Apa sing ditemokake banget kaget," ujare Profesor Schmidt ing publikasi kasebut. "Elektron spin-up ing karbon diikat kaping pindho dadi konfigurasi telung dimensi energi sing luwih murah. Ateges, iki nyuda energi molekul, dadi luwih stabil amarga elektron diusir lan ditolak." Stabilitas molekul, minangka karakteristik sing dikarepake ing aplikasi teknis.
Deleng uga:
