دانشمندان دانشگاه وسترن انتاریو در کانادا و آکادمی علوم چین موفق شدند کوچکترین و محکم‌ترین گره در مقیاس اتمی را به‌صورت اتفاقی بسازند که می‌تواند در کتاب رکورد‌های جهانی گینس ثبت شود.
این درهم‌تنیدگی می‌کروسکوپی تنها از ۵۴ اتم تشکیل شده و سه بار به دور خود پیچیده تا یک گره سه‌پره یا شکل بگیرد؛ ساده‌ترین گره در نظریه ریاضی که شبیه به گیاه شبدر سه‌برگی است.
پیش از این در سال ۲۰۲۰، شیمیدانان چینی یک زنجیر ۶۹ اتمی را به‌صورت گره سه‌پره چیده بودند. اکنون تیم مشترک کانادا و چین این رکورد را با گره ۵۴ اتمی شکسته‌اند. شاخص تلاقی برگشتی (BCR) در گره جدید ۱۸ است، در حالی که گره قبلی دارای BCR ۲۳ بود؛ هرچه این عدد کمتر باشد، گره مولکولی محکم‌تر و پایدار‌تر است. اکثر گره‌های آلی BCR بین ۲۷ تا ۳۳ دارند.
محاسبات شیمیایی کوانتومی نشان می‌دهد پایدار‌ترین ساختار سه‌پره در حدود ۵۰ اتم قرار دارد، بنابراین پژوهشگران به حد نظری این حوزه بسیار نزدیک شده‌اند. آن‌ها هنوز مطمئن نیستند که ساخت گره‌های تک‌رشته‌ای کوچک‌تر و محکم‌تر تا چه حد امکان‌پذیر است.
این کشف محققان را به درک گره‌های طبیعی در دی‌ان‌ای، آران‌ای و پروتئین‌های بدن انسان نزدیک‌تر می‌کند. همچنین درک نحوه شکل‌گیری این گره‌ها می‌تواند در طراحی پلاستیک‌ها و پلیمر‌های بهتر و کارآمد‌تر کمک‌کننده باشد.
ریچارد پودفات، شیمیدان دانشگاه وسترن انتاریو، می‌گوید این یک سیستم کاملا پیچیده است و صادقانه بگویم، ما نمی‌دانیم چطور اتفاق می‌افتد. تیم او در حال کار بر روی تشکیل استیلید‌های فلزی بود که ناگ‌هان به‌جای یک زنجیر طلا یا کاتنان، گره سه‌پره خودبه‌خود تشکیل شد.
شیمیدانان از سال ۱۹۸۹ تلاش می‌کردند با هدایت یون‌های فلزی، رشته‌های مولکولی را به گره در بیاورند. در روش قبلی اتم‌های فلزی در پایان حذف می‌شدند تا گره قفل بماند، اما این گره جدید بر پایه طلا است و به‌صورت خودکار شکل می‌گیرد.
پودفات و همکارانش امیدوارند این دستیابی انگیزه‌ای برای یافتن ساختار‌های مشابه و محکم‌تر در آینده باشد. نتایج این پژوهش در مجله منتشر شده است.
