meccanochimica

meccanochimica

meccanochìmica s. f. – Disciplina che studia l'effetto delle forze meccaniche sul comportamento chimico della materia. In partic., la m. si occupa di comprendere il modo in cui una sollecitazione meccanica influenza la velocità e il decorso di una reazione chimica. L'applicazione di forze meccaniche, infatti, rappresenta una delle possibili modalità per trasmettere a un sistema chimico l'energia necessaria ad attivare una reazione, accanto ai metodi più tradizionali basati sul trasferimento di energia termica (aumento della temperatura), luminosa (fotochimica), elettrica (elettrochimica) e così via. L'energia meccanica può essere trasmessa in vari modi: macinatura in mulino a biglie, compressione, masticazione (usata nella lavorazione della gomma), ecc.; una maniera indiretta di trasmettere energia meccanica consiste nell'irradiazione dell'ambiente di reazione con ultrasuoni (sonochimica), in quanto l'effetto delle onde sonore si esplica in ultima analisi attraverso una perturbazione di tipo meccanico. Dal punto di vista pratico. la m. non è una disciplina nuova (sporadici esempi di attivazione meccanica di reazioni chimiche si trovano già alla fine del 19° sec.), ma l'avvento delle nanotecnologie ne ha significativamente accresciuto l'interesse. La preparazione di un sistema composto da particelle di dimensione nanometrica, infatti, può seguire due approcci opposti: quello bottom-up, in cui il nanomateriale viene prodotto per accrescimento o assemblaggio di sistemi più piccoli, e quello top-down, che invece prevede la scomposizione spinta di un sistema più grande. In quest'ultimo caso l'applicazione di forze meccaniche può giocare un ruolo importante. Mentre la maggior parte della m. tradizionale si riferisce all'attivazione di reazioni in fase condensata e si muove su una scala macroscopica, l'evoluzione più moderna della disciplina (indicata talvolta come m. covalente) cerca di investigare l'effetto delle forze meccaniche sulla scala molecolare, cioè al livello del singolo legame chimico. Importante, a questo scopo, è l'applicazione delle tecniche di microscopia moderne e in partic. della microscopia a forza atomica, che permette di manipolare la materia sulla scala molecolare e di studiare quindi in modo diretto la rottura dei legami chimici indotta da stress meccanici.