The many flavours of mechanochemistry and its plausible conceptual underpinnings

机械化学 微尺度化学 化学 化学物理 纳米技术 材料科学 数学 数学教育
作者
Robert T. O’Neill,Roman Boulatov
出处
期刊:Nature Reviews Chemistry [Nature Portfolio]
卷期号:5 (3): 148-167 被引量:320
标识
DOI:10.1038/s41570-020-00249-y
摘要

Mechanochemistry describes diverse phenomena in which mechanical load affects chemical reactivity. The fuzziness of this definition means that it includes processes as seemingly disparate as motor protein function, organic synthesis in a ball mill, reactions at a propagating crack, chemical actuation, and polymer fragmentation in fast solvent flows and in mastication. In chemistry, the rate of a reaction in a flask does not depend on how fast the flask moves in space. In mechanochemistry, the rate at which a material is deformed affects which and how many bonds break. In other words, in some manifestations of mechanochemistry, macroscopic motion powers otherwise endergonic reactions. In others, spontaneous chemical reactions drive mechanical motion. Neither requires thermal or electrostatic gradients. Distinct manifestations of mechanochemistry are conventionally treated as being conceptually independent, which slows the field in its transformation from being a collection of observations to a rigorous discipline. In this Review, we highlight observations suggesting that the unifying feature of mechanochemical phenomena may be the coupling between inertial motion at the microscale to macroscale and changes in chemical bonding enabled by transient build-up and relaxation of strains, from macroscopic to molecular. This dynamic coupling across multiple length scales and timescales also greatly complicates the conceptual understanding of mechanochemistry. The diverse manifestations of mechanochemistry probably share a similar mechanism, whereby mechanical motion drives otherwise endergonic reactions. This Review discusses what reactions of stretched polymers and model macrocycles have taught us about this mechanism.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
瑾妍完成签到 ,获得积分10
1秒前
搬砖工人完成签到,获得积分10
1秒前
空大猛犸发布了新的文献求助10
2秒前
闪闪寄风完成签到,获得积分10
2秒前
子云亭完成签到,获得积分10
2秒前
zylt50完成签到,获得积分10
2秒前
宋子琛完成签到,获得积分10
3秒前
汉堡包应助stayalone采纳,获得10
4秒前
4秒前
timw完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
大肥猫完成签到,获得积分10
5秒前
曹先生完成签到,获得积分10
5秒前
江年完成签到 ,获得积分10
5秒前
深情安青应助无限尔曼采纳,获得30
6秒前
wang完成签到,获得积分10
6秒前
yj完成签到,获得积分20
6秒前
笑点低歌曲完成签到,获得积分10
6秒前
文艺的真完成签到 ,获得积分10
6秒前
zqingqing完成签到,获得积分10
7秒前
炙热的筝完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
wxZeng完成签到,获得积分10
8秒前
卡乐李完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
852应助搬砖工人采纳,获得10
9秒前
深情安青应助JIAN采纳,获得10
9秒前
KDC发布了新的文献求助10
10秒前
历史真相完成签到,获得积分20
10秒前
偷书贼完成签到,获得积分10
10秒前
简单向露完成签到,获得积分10
10秒前
二月兰完成签到 ,获得积分10
10秒前
fhl完成签到,获得积分10
11秒前
愉快芜榆完成签到,获得积分10
12秒前
小明同学完成签到,获得积分10
12秒前
能干世倌完成签到,获得积分10
12秒前
mengmenglv完成签到 ,获得积分0
13秒前
psycho完成签到,获得积分10
13秒前
jnoker完成签到,获得积分10
14秒前
万里天发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
应急管理理论与实践 530
Cleopatra : A Reference Guide to Her Life and Works 500
Fundamentals of Strain Psychology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6340055
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8155181
关于积分的说明 17136628
捐赠科研通 5395943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2858850
邀请新用户注册赠送积分活动 1836705
关于科研通互助平台的介绍 1686938