Biomolekulların iki güzgü şəklindən yalnız birində mövcud olduğu həyatdakı çaşdırıcı homohirallıq fenomeni, Pasteur, Lord Kelvin və Pierre Curie kimi elm xadimlərinin tarixi diqqətinə baxmayaraq, açıqlanmır. Son tədqiqatlar göstərir ki, elektrik və maqnit sahələrinin birləşməsi maqnitlənmiş səthlərlə qarşılıqlı əlaqədə olan şiral molekullara enantioselektiv təsir göstərən təcrübələr vasitəsilə bu seçimə təsir göstərə bilər və bu sirri anlamaq üçün dolayı sübutlar təqdim edir.

Canlı orqanizmlər daxilində iki mümkün güzgü şəkli konfiqurasiyasından birində biomolekulların müstəsna mövcudluğuna istinad edən həyatın homohirallığı kimi tanınan fenomen elmdə bir neçə görkəmli xadimin marağına səbəb olmuşdur. Buraya molekulyar xirallığı ilk dəfə müəyyən edən Lui Paster, Uilyam Tomson (həmçinin Lord Kelvin kimi tanınır) və Nobel mükafatı laureatı Pierre Curie daxildir.

Hər iki forma, məsələn, eyni kimyəvi sabitliyə malik olduğu və fiziki-kimyəvi xassələrində bir-birindən fərqlənmədiyi üçün hələ də qəti izahat yoxdur. Bununla belə, elektrik və maqnit sahələri arasındakı qarşılıqlı əlaqənin bir molekulun bu və ya digər güzgü şəklinə – sözdə enantiomerlərə – üstünlük verdiyini izah edə biləcəyi fərziyyəsi erkən ortaya çıxdı.

Yalnız bir neçə il əvvəl, bu güc sahələrinin müxtəlif birləşmələrinin bir molekulun iki güzgü şəklini həqiqətən “ayırlaya” biləcəyinə dair ilk dolayı sübutlar ortaya çıxdı. Bu, qısa məsafələrdə güclü elektrik sahəsi nümayiş etdirən metal səthlərlə şiral molekulların qarşılıqlı təsirini öyrənməklə əldə edilmişdir.

Dəmir, kobalt və ya nikel kimi maqnit metalların səthləri beləliklə elektrik və maqnit sahələrini müxtəlif yollarla birləşdirməyə imkan verir – maqnitləşmə istiqaməti sadəcə olaraq “Şimaldan yuxarı – Cənubdan aşağı”dan “Cənubdan yuxarı – Şimaldan aşağıya” tərsinə çevrilir. . Əgər maqnetizm və elektrik sahələri arasındakı qarşılıqlı əlaqə həqiqətən “enantioselektiv” effektləri işə salırsa, onda xiral molekullar və maqnit səthləri arasındakı qarşılıqlı təsirin gücü də fərqli olmalıdır, məsələn, sağ və ya sol əlli molekulun “yerləşdiyi”ndən asılı olaraq. səthi.

Güzgü şəkilləri əks maqnit sahələrinə üstünlük verir

Və bu, həqiqətən də belədir, Empa-nın Səthi Elm və Kaplama Texnologiyaları laboratoriyasından Karl-Heinz Ernst başçılıq etdiyi tədqiqatçılar qrupu və Almaniyanın Forschungszentrum Jülich nəzdindəki Peter Qrünberq İnstitutundakı həmkarları bu yaxınlarda Advanced Materials elmi jurnalında məlumat verdilər . Komanda (qeyri-maqnit) mis səthi kiçik, ultra nazik maqnit kobalt “adaları” ilə örtüb və spin-polyarizasiyalı skanlayıcı tunel mikroskopundan istifadə edərək, bu adalarda maqnit sahəsinin istiqamətini müəyyən edib; daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, bu, metal səthə perpendikulyar olan iki fərqli istiqamətdə hərəkət edə bilər: Şimal və ya Cənub yuxarı. Daha sonra onlar spiral formalı şiral molekulları – sol və sağ əlli heptahelicene molekullarının 1:1 qarışığı – ultra yüksək vakuumda bu kobalt adalarına yerləşdirdilər.

Sonra onlar “sadəcə” müxtəlif maqnitləşdirilmiş kobalt adalarında sağ və sol əlli helicen molekullarının sayını, ümumilikdə demək olar ki, 800 molekulu, yenidən skan edən tunel mikroskopiyasından istifadə edərək saydılar. Və baxın: Maqnit sahəsinin istiqamətindən asılı olaraq, helicen spirallərinin bu və ya digər forması üstünlüklə yerləşmişdir (qrafikin sağ tərəfinə baxın).