Descripción del proyecto
Descifrar los mecanismos del acoplamiento vibracional fuerte
La química polaritónica es un campo en desarrollo en el que se fusiona la química y la electrodinámica cuántica de cavidades. De especial interés es el acoplamiento vibracional fuerte (VSC, por sus siglas en inglés) y su capacidad para modificar la velocidad y el rendimiento de las reacciones, la polaridad del disolvente y otras propiedades moleculares en ausencia de luz. Esto abre nuevas perspectivas para que la síntesis y la ciencia de materiales logren editar y controlar las reacciones químicas. Sin embargo, para alcanzar todo su potencial, es necesario comprender mejor los mecanismos por los que el VSC influye en las propiedades de los materiales. El equipo del proyecto UnMySt, financiado por el CEI, pretende desarrollar un marco sólido para la química controlada por cavidades, basado en una comprensión mecanicista exhaustiva del VSC en las moléculas. Esto allanará el camino para el diseño racional de sistemas moleculares fuertemente acoplados.
Objetivo
Polaritonic Chemistry is a new and exciting field that has emerged from the fusion of chemistry and cavity quantum electrodynamics. In this innovative realm, and specifically under Vibrational Strong Coupling (VSC), hybridizing molecular vibrations with electromagnetic cavity modes has been shown to modify the rate and yield of reactions, solvent polarity and other molecular properties, in the absence of any illumination. The prospects for VSC as a versatile tool for chemistry and materials science have sparked a worldwide surge of interest, leading to substantial advances in recent years. Nevertheless, deciphering the underlying mechanisms by which VSC affects material properties still poses formidable challenges, impeding the utilization of VSC to its full potential. The goal of UnMySt is to construct a complete framework for cavity-controlled chemistry, built upon a comprehensive mechanistic understanding of VSC on both the molecular and supramolecular levels. As leading scientists in the field, we will pursue this goal by joining our forces in seeking answers to these pivotal questions:
1. What is the mechanism that links the local character of molecular reactivity with the collective nature of VSC?
2. Do the thermal equilibrium properties of materials change under VSC and how are such modifications expressed in polaritonic chemistry?
3. What are the manifestations of VSC on non-equilibrium dynamics such as solvent reorganization or charge transfer?
4. Can symmetry considerations provide intuitive guidelines for cavity-controlled chemistry? Can symmetries imposed or broken by the cavity be used to tailor its impact on reactivity?
Our synergistic experimental and theoretical efforts will reveal novel physical mechanisms and will lay the qualitative and quantitative foundations for the rational design of strongly coupled molecular systems. The results of UnMyST will unleash the potential of polaritonic chemistry as a new tool for synthesis and materials science.
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-SyG
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HORIZON-ERC-SYG -Institución de acogida
69978 Tel Aviv
Israel