เผยภาพ “ห่วงโอลิมปิก” โมเลกุลคาร์บอนสังเคราะห์ใหม่

นักวิจัยประสบความสำเร็จในการบันทึกภาพน่าทึ่งของโมเลกุลสังเคราะห์ใหม่ ที่เรียกว่า “โอลิมพิซีน” โมเลกุลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงหนึ่งในพันล้านส่วนของ 1 เมตร และได้ชื่อใหม่เช่นนี้ เพราะมีวงหกเหลี่ยมของคาร์บอนเชื่อมกันเป็นสัญลักษณ์กีฬาโอลิมปิก

ทั้งนี้ เป็นการสังเคราะห์ได้เป็นครั้งแรกโดยทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอร์ริค (University of Warwick) ในอังกฤษ ซึ่งบีบีซีนิวส์ ระบุว่า พวกเขาได้รวมทีมกับทีมนักวิจัยจากไอบีเอ็ม (IBM) ที่เคยเป็นผู้บุกเบิกเทคนิคในการบันทึกภาพโมเลกุลเดี่ยวเมื่อปี 2009 ด้วยกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (atomic force microscopy) ที่ไม่ได้สัมผัสกับโมเลกุลโดยตรง

เดิมทีทีมวิจัยที่สถาบันวิจัยไอบีเอ็มที่ซูริค สวิตเซอร์แลนด์ ประกาศความสำเร็จครั้งแรกในการสังเคราะห์โมเลกุลที่เรียกว่า “เพนทาซีน” (pentacene) ซึ่งเป็นวงคาร์บอนหกเหลี่ยมเรียงกัน 5 วงเป็นแถวเดียว

หากแต่ ศ.เซอร์ แกรห์ม ริชาร์ดส์ (Prof. Sir Graham Richards) อดีตหัวหน้าภาควิชาเคมีของมหาวิทยาลัยออกซฟอร์ด (Oxford University) และสมาชิกสภาราชบัณฑิตเคมี (Royal Society of Chemistry: RSC) ของอังกฤษ เป็นคนแรกที่เสนอแนวคิดในการสังเคราะห์โครงสร้างที่สื่อถึงสัญลักษณ์โอลิมปิก โดยเขาเสนอแนวคิดดังกล่าวในการประชุมของคณะกรรมการราชบัณฑิตเคมี ซึ่งร่วมกันคิดว่าจะทำอะไรเป็นสัญลักษณ์ของโอลิมปิกได้บ้าง

“ความคิดนี้ผุดขึ้นเมื่อโมเลกุลที่ผมวาดขึ้นมานั้น ดูคล้ายกับห่วงโอลิมปิกอย่างมาก และก็ไม่มีใครเคยสร้างมันขึ้นมาก่อน” ศ.เซอร์ ริชาร์ดส์ กล่าวกับบีบีซีนิวส์

หลังจากมีแนวคิดดังกล่าวทาง อานิช มิสทรี (Anish Mistry) และ เดวิด ฟอกซ์ (David Fox) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอร์วิค รับช่วงต่อในภารกิจพัฒนาสูตรทางเคมีเพื่อสร้างโมเลกุลดังกล่าว และบันทึกภาพในช่วงแรกๆ ของโครงสร้างดังกล่าวด้วยเทคนิคการใช้กล้องจุลทรรศน์แบบท่อส่องกราด (scanning tunnelling microscopy) แต่ได้รายละเอียดไม่เท่าภาพจากกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมที่ใช้โมเลกุลเดี่ยวของคาร์บอนมอนอไซด์ (carbon monoxide) ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าเป็นเข็มวัดร่องโมเลกุล และให้ความละเอียดได้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

ภาพจากกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมแสดงวงคาร์บอนที่เชื่อมกันซึ่งชวนให้นึกถึงทั้งห่วงโอลิมปิก และสารประกอบสำคัญหลายอย่าง ที่สร้างขึ้นจากวงอะตอมคาร์บอน ซึ่งรวมถึง “วัสดุมหัศจรรย์” อย่างกราฟีน (graphene) ด้วย แต่ในมุมของ ศ.เซอร์ ริชาร์ด แล้ว เขาอยากให้วงคาร์บอนที่สื่อถึงโอลิมปิกนี้เป็นห่วงที่คล้องเยาวชนให้หันมาสนใจในวิชาเคมี