当材料被撞在一起时会发生什么，这张图片揭示了意想不到的分子转移水平
由一个国际科学家团队开发的计算模拟首次揭示了模型有机系统中机械化学共结晶的分子水平细节。尽管该体系具有固体晶体性质，但该工作揭示了在无溶剂条件下将共晶体推到一起时分子转移的显著水平。
机械化学利用机械力——而不是热、光、电或溶剂——来启动化学反应。这一领域已经获得了极大的关注，因为它是一种通过在球磨机中简单地将试剂混合在一起来制造新材料的方法。然而，机械化学反应的基本描述一直很难得到。虽然流体状态的力学模型存在，使我们能够成像气相和溶液状态的反应，但目前对涉及晶体的固态碰撞知之甚少。
阿根廷库约国立大学的团队成员迈克尔·弗格森(Michael Ferguson)说，研究机械化学反应代替传统的溶剂型方法有一个好处。“机械化学反应背后的想法是，你可以更快地进行这些反应，这样你就可以筛选出共晶体。用溶剂型的方法，需要更多的工作，更多的清洁，而用机械化学，你可以在一小部分时间内完成反应。
多学科项目，由Jorge Kohanoff而且斯图亚特·詹姆斯英国贝尔法斯特女王大学的马里奥·德尔Pópolo在库约国立大学，他将化学、物理学和分子动力学结合起来，试图更好地了解晶体发生无溶剂碰撞时在分子水平上发生了什么。他们对晶体粒子之间的凹痕进行了计算建模，以模拟它们相互作用的早期阶段。
该团队使用阿司匹林和美洛昔康(两种常见的抗炎药物)的晶体进行碰撞模拟，它们通过氢键相互作用，可以使用经典力学建模。“我们取了两块水晶，把它们切成球状，然后把它们推到一起，这样它们就会互相压痕。然后我们把它们分开，看看会有什么影响，”弗格森解释道。研究小组观察到晶体之间的固态分子转移，数量惊人的分子仅通过推拉就从一个球体跳到另一个球体。
“让我吃惊的是，这些晶体的行为就像橡皮泥——它们看起来就像橡皮泥，而且在接触时是无定形的。”当你把它们分开时，两个晶体之间有一个连接的分子颈，”詹姆斯补充道。
化学建模专家格雷姆天来自英国南安普顿大学(University of Southampton, UK)的他对共晶体之间的混合量印象深刻。“这两个粒子在一起压痕，然后将它们分开，导致大量物质转移。这是这项研究的一个令人惊讶的方面，而且确实很突出。”“这让你想知道这些粒子在一起反应几次后会发生什么，你会积累很多这种混合的无定形相。”还有很多其他可能的共晶体。如果你观察其他共晶体，你会观察到相同数量的混合或缺乏溶剂效应吗?”
James同意在更大范围内研究事件是能够模拟结晶产物相的下一步。他说:“我希望看到，在接下来的几年里，它能发展到真正有用的地步，告诉我们如何在实验上最好地进行机械化学反应。”我认为这是一个新研究领域的开端。”
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