Могут ли электрические поля управлять химией в водном микрокапельке?

Сообщалось, что скорости обычных органических реакций в водных микрокапельках увеличиваются на один — шесть порядков по сравнению с объемным раствором, однако причины такого ускорения плохо понятны. С помощью грубозернистой электронной модели, описывающей структурную организацию и электронную плотность водных капель без накладных расходов аб initio-методов, мы исследуем распределения электрического поля на границе воздух–вода, чтобы понять происхождение поверхностной реакционной способности. Мы обнаруживаем, что выравнивание электрического поля вдоль свободных O–H связей на поверхности в среднем на ~16 МВ/см больше, чем для O–H связей в интерьере водной капли. Более того, распределения электрического поля могут быть на порядок больше среднего из‑за нелинейной связи внутримолекулярной поляризации растворителя с межмолекулярными модами растворителя, что может способствовать ещё большей поверхностной реакционной способности при ослаблении или разрыве химических связей на поверхности капли.