สำหรับกลุ่มที่ใหญ่ขึ้น ไม่ชัดเจนเสมอไปว่าเมื่อใดที่อะตอมจะรวมกันเป็นโครงสร้างปกติหรือก้อนกลมที่ไม่มีรูปร่างด้วยอะตอมจำนวนเท่าใดก็ได้ “อะไรจะหยุดคลัสเตอร์จากการเพิ่มอะตอมอีกสองสามอะตอม” Roger Kornberg นักชีววิทยาโครงสร้างจาก MedicalSchool ของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดถาม
ตกในวิชาวิทยาศาสตร์ ครั้งล่าสุด Kornberg และเพื่อนร่วมงานได้อธิบายถึงกลุ่มที่ซับซ้อนซึ่งพวกเขาสร้างขึ้นด้วยอะตอมทองคำ 102 อะตอม เขาและทีมของเขาสังเคราะห์ซุปเปอร์อะตอมทองคำในของเหลว เพื่อควบคุมการเติบโตของกระจุก ทีมงานได้เพิ่มโมเลกุลอินทรีย์ที่มีกำมะถันที่เรียกว่า ไทออล ซึ่งจับกับทองคำได้ง่าย ไธออลสี่สิบสี่ตัวจับกับพื้นผิวของกระจุกทองแต่ละอัน ป้องกันไม่ให้กระจุกอะตอม 102 อะตอมรวมตัวกันเป็นกระจุกที่ใหญ่ขึ้น
ผลที่ได้คือซุปเปอร์อะตอม (หรืออาจจะเป็น “ซุปเปอร์โมเลกุล”)
ที่มีแกนกลางเป็นทองคำ 79 อะตอม เรียงเป็นรูปห้าเหลี่ยมที่ถูกตัดทอน: ปิรามิดสองอันที่มีฐานห้าเหลี่ยมเชื่อมเข้าด้วยกันเป็นรูปทรงเพชร แต่ส่วนปลายของพีระมิดถูกตัดออก รอบแกนกลาง อะตอมของทองคำจำนวนมากขึ้นก่อตัวเป็นรูปแบบที่ผิดปกติ เชื่อมต่อไทออลในรูปทรงที่ดูเหมือนด้ามจับ “สิ่งที่ทำให้ฉันประหลาดใจมากที่สุด” Pablo Jadzinsky ผู้ทำงานร่วมกันของ Kornberg กล่าว “ก็คือรูปทรงเรขาคณิตของคลัสเตอร์นั้นไม่สามารถอธิบายได้ด้วยคำพูดง่ายๆ”
ทีมงานระบุโครงสร้างของกระจุกโดยใช้รังสีเอกซ์ ซึ่งจำเป็นต้องเกลี้ยกล่อมให้กระจุกกลายเป็นของแข็งผลึกก่อน Jadzinsky กล่าวว่าความจริงที่ว่ากระจุกสามารถก่อตัวเป็นของแข็งผลึกได้ หมายความว่าพวกมันทั้งหมดเหมือนกันและรูปร่างของมันคงที่ ที่ 1.5 นาโนเมตร รูปร่างของกระจุกอาจมีความผันผวน เช่นเดียวกับที่รูปร่างขนาดนาโนเมตรอื่นๆ มักจะทำ ( SN: 3/15/03, p. 174 )
แต่ตัวเลขดูเหมือนจะเป็นแบบสุ่ม: ทำไมต้องเป็นทองคำ 102 อะตอม?
ทำไมต้อง 44 ทีออล? เมื่อมันเกิดขึ้น ทฤษฎี superatom มีคำอธิบายที่ดี
อะตอมของทองคำแต่ละอะตอมจะบริจาคอิเล็กตรอนให้กับกระจุก เช่นเดียวกับที่อยู่ภายในก้อนโลหะขนาดใหญ่ ซึ่งอิเล็กตรอนเคลื่อนที่สามารถนำไฟฟ้าได้ สี่สิบสี่ของอิเล็กตรอนเหล่านั้นถูกตรึงด้วยพันธะระหว่างอะตอมทองคำและไทออล ปล่อยให้อิเล็กตรอน 58 ตัวเดินเตร่ได้อย่างอิสระ จากนั้นอิเล็กตรอน 58 ตัวนี้โคจรรอบแกนกลางของกระจุก ซึ่งทำจากไอออนบวกของทองคำเช่นเดียวกับที่พวกมันโคจรรอบนิวเคลียสของอะตอมเดี่ยวๆ และ 58 ก็เป็น “เลขวิเศษ” เป็นจำนวนอิเล็กตรอนที่จำเป็นในการเติมเชลล์รอบซุปเปอร์อะตอม เพื่อไม่ให้รู้สึกต้องการเพิ่มหรือลดอิเล็กตรอน ซึ่งจะทำให้โครงสร้างของอะตอมไม่เสถียร
กระบวนการนี้คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นในก๊าซมีตระกูล ซึ่งมีความเฉื่อยทางเคมีเนื่องจากมีจำนวนอิเล็กตรอนที่เหมาะสมในการเติมเปลือกรอบๆ อะตอม
นักเคมี Royce Murray จาก University of North Carolina ที่ Chapel Hill และผู้ร่วมงานของเขาอธิบายถึงโครงสร้างของคลัสเตอร์ทองคำไทออลที่คล้ายกันแต่มีขนาดเล็กกว่าในวารสาร Journal of the American Chemical Society เมื่อวัน ที่ 26 มีนาคม
Kornberg กล่าวว่าด้วยการปรับเงื่อนไขในขวดแก้วในห้องทดลองของพวกเขา เขาและเพื่อนร่วมงานสามารถหากลุ่มของอะตอมทองคำและโมเลกุลของไธออลในจำนวนต่างๆ ได้ แม้ว่าพวกเขาจะยังไม่ได้กำหนดโครงสร้างที่แม่นยำในกรณีเหล่านั้นก็ตาม
Credit : patrickgodschalk.com
viagraonlinesenzaricetta.net
sandpointcommunityradio.com
citizenscityhall.com
olkultur.com
arcclinicalservices.org
kleinerhase.com
realitykings4u.com
mobarawalker.com
getyourgamefeeton.com
