超微型“砧台”可用于“锻造”分子

新华社北京2月24日电——铁匠用铁砧锻造金属。美国科学家建造了一个微型“铁砧”，可以在上面“锻造”分子，导致化学键断裂和电子转移。据报道，这是第一次仅通过机械压缩来引发化学反应，这有望带来更高效、准确和环保的化学合成技术。

化学反应的本质是化学键的形成和断裂，这通常需要热、光或电触发。纯机械触发是一个相对较新的研究领域。以前，人们通过拉伸分子来引发化学反应，但是压缩方法并不成功。

美国能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的研究人员在最新一期英国杂志《自然》上报道说，他们用钻石产生巨大的压力，然后用结构牢固的碳硼烷分子作为“铁砧”，将压力传递给相对“软”的分子，破坏后者的化学键。

在实验中，研究人员将两颗钻石放在一起，使它们在中间的样品上产生高达500千兆帕斯卡的压力，大约是地球中心压力的1.5倍。

“锻造”的对象是铜硫簇。实验表明，碳硼烷“铁砧”可以将金刚石装置产生的压力传递给铜硫团簇，使其变形。在压缩过程中，不仅化学键断裂，而且电子也从硫原子转移到铜原子，形成纯铜晶体。

研究人员表示，这项成果有助于研究压力对材料性能的影响，并开发新材料。如果一些重要的化学反应可以通过机械压缩来简化，这也将为化学合成开辟一条新的途径，如降低合成氮肥的成本。