一组来自曼彻斯特的化学家们成功使用单个分子首次打了一系列微小结，在一定程度上完成了结的绳技能，这也开启了一种可以创造新一代先进材料的纳米级织物的时代。曼彻斯特大学的这个小组已经找到了一种方法，可以将人工15纳米(千万分之15毫米)的分子链打成任意三种不同的结，就像使用一根绳子一样。绳子可以打成不同的结，一些带有独特属性的结可以被利用于从鞋带到套索、结、弯曲和固定结等不同功能。一些先进的设备，包括在火星上使用的NASA好奇号火星车，都使用结来完成关键任务。虽然有一些DNA和蛋白质分子是以结的形式存在的，但以前没有办法将一个分子打成多个复杂的结。该研究今天在《自然》杂志上发表，展示了科学家们如何模拟自然的分子生物学过程，以实现实验室制造的替代品，适用于一系列潜在应用。生物利用所谓的“分子助手”（称为伴随蛋白）将蛋白质折叠成结构，曼彻斯特的科学家将相同的概念应用到了一个合成的分子链上，使用金属原子来引导折叠过程。曼彻斯特大学的大卫·里博士领导了这项研究，他说：“我们能够通过使用金属原子将分子链折叠并缠绕起来，打不同的结。绿色的两个位置会与铜原子结合，而紫色的三个位置会与镥原子结合。连接端基物质防止了金属原子被取走时结被松开。”这一团队此前曾打出了世界上最小的结，现在他们通过使用任何一个加入童子军的人都会熟悉的基本方法来推进了他们的研究。能够制造不同类型的分子结意味着科学家们应该能够探究结对材料的强度和弹性的影响，这将使他们能够编织聚合物链来生成新型材料。关键在于在分子链上交错布置不同金属离子的结合位点。金属原子与链的特定位点结合会导致链折叠，形成一种上下交叉的“纷乱”线条。根据由数学家约翰·康威(还因开发“生命游戏”而知名)开发的“纷乱理论”，不同的纷乱组合形成更大的结。不同的金属离子组合 (铜和/或镥，或无) 可以打成分子链中的任何一个三种不同的结——一个无结、一个三叶结和一个三转结。将分子链打成不同的结会改变其性质。当分子链打成最紧、最复杂的结——三转结时，它能同时结合两个金属原子，一个铜原子和一个镥原子。然而，较松的结(如三叶结和无结)一次只能结合一个金属原子——可以是一个铜原子或一个镥原子。意外地，金属结合还可以改变结环的缠绕方式，就像分子间的猫捉迷藏游戏。能够将分子链打成不同的结，随后改变纠结区域和程度，为修改其他分子链(如聚合物和塑料)的功能和性能提供了新的机会和研究方向。
