[科普中国]-超微型“砧台”可用于“锻造”分子

新华社北京２月２４日电 铁匠用砧台来锻造金属，美国科学家搭建出一个超微型“砧台”，能够在上面“锻造”分子，造成化学键断裂和电子转移。据介绍，这是首次仅通过机械压缩触发化学反应，可望带来更高效、精确和环保的化工合成技术。

化学反应的本质是化学键的形成和断裂，通常需要热、光或电触发，用纯机械手段来触发是个较新的研究领域。此前人们曾通过拉伸分子触发化学反应，但压缩方式尚未取得成功。

美国能源部ＳＬＡＣ国家加速器实验室和斯坦福大学研究人员在新一期英国《自然》杂志上发表报告说，他们利用金刚石产生巨大压强，再用结构牢固的碳硼烷分子作为“砧台”，把压强传递给比较“松软”的分子，使后者的化学键断裂。

实验中，研究人员让两块金刚石相互靠近，使其对放在中间的样本产生高达５００吉帕斯卡的压强，约是地心压强的１．５倍。

被“锻造”的对象是铜硫团簇，实验显示，碳硼烷“砧台”能把金刚石装置产生的压强传递给铜硫团簇，致其变形。压缩过程中不仅发生化学键断裂，还使电子从硫原子移动到铜原子，产生纯铜晶体。

研究人员说，这项成果有助于研究压强对材料性质的影响，进而开发新型材料。如果能用机械压缩的方式简化一些重要的化学反应，也将为化工合成开辟新路，如降低合成氮肥的成本等。

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