认为催化剂不需要接触反应物的理论打破了教科书上的原则

“我们想要挑战教科书上的范式，即反应物和催化剂需要相互结合才能产生某种化学反应，”他说乔尔Yuen-Zhou来自美国加州大学圣地亚哥分校。Yuen-Zhou的团队已经证明，至少在理论上，被困在两个镜子之间的催化剂可以控制被困在两个相邻镜子之间的试剂——而这两个镜子从来没有接触过。这个概念可以让化学家打破他们无法通过其他方法获得的化学键。

使这种情况发生的是光学微腔。镜子之间设置在合适的距离——只有几微米——作为光的谐振器。通过在这些空腔中加入分子，科学家们可以制造出所谓的极化激元。

计算材料科学家说:“当光与物质相互作用时，我们通常认为它要么是反射，要么是折射，要么是做一些与光激发无关的事情，直到你想到光与物质在非常小的范围内相互作用。Prineha纳他来自美国哈佛大学，没有参与这项研究。“光本身不像光，物质本身也不像物质。”

极化声子是半光半物质的准粒子。就像由原子轨道组合而成的分子轨道一样，极化激元由光子和分子组合而成。Yuen-Zhou和他的同事Matthew Du和Raphael Ribeiro发现，他们可以利用这个概念让物理上分离在相邻光学腔中的分子相互交谈。

在他们的理论设置中，一个微腔中装有乙醛酸——催化剂——另一个独联体亚硝酸。当乙醛酸被正确的红外激光激发时，它会形成极化激元。尽管空腔在物理上分离了化合物，但由于它们共享一个中央镜子，所以它们是耦合在一起的。

“即使你把分子放在两个盒子里，你也不能再认为分子是相互独立的，”周媛媛解释道。“盒子里的分子就像一个大的超级分子，比如二聚体。如果你影响了超分子的一部分，你就会影响到另一部分。”

因此，在一个空腔内形成极化激元乙醛酸可以促进独联体- - - - - -反式另一种是亚硝酸的异构化。“人们已经用无机半导体做到了这一点，但从化学的角度来看，这是第一个这样的提议，”杜说。

虽然他们的研究完全是理论研究，但研究人员希望在未来几年内获得实验证据。袁周说，我认为这种特殊的系统很难实现，但有很多其他的选择。总的来说，这个概念非常笼统。”

纳朗说，我认为(袁周的团队)做得很好。“但当我们考虑如何使用光学腔来改变化学时，我认为在将一两个化学反应的结果推广到每一个可能的反应时，我们要谨慎一些。”

纳朗解释说:“我们的希望是——这还没有被证明——你可以选择你想要的有利的反应途径。”她说，这可能是减少二氧化碳等反应的福音，这些反应对任何特定的途径都没有什么偏好。

zhou Yuen-Zhou说:“我们正试图找到一个神奇的盒子，你需要把分子放在里面，进行选择性键断。”“你可以使用光学腔来控制化学修饰无法控制的反应。”