據物理學家組織網近日報道，美國西北大學的科研人員開發出一種方式，能夠制成新型的自由基化合物：他們第一次將通常情況下會相互排斥的兩個相同的陽離子環永久地連接起來，而這被許多科學家稱之為不可能完成的任務。

從表面來看，這些環應該“憎恨”彼此，因為它們每個都攜帶了4個正電荷。但通過引入自由基，即化合物分子在光熱等外界條件下，共價鍵發生均裂而形成的具有不成對電子的原子或基團，科學家能夠營造出“愛恨交織”的關系，并最終以陽離子環的“愛戀”互連作為結果。

不成對的電子需要進行配對以呈現出穩定狀態，同時研究人員也證明，一個環的單電子對另一環單電子的吸引力要比它們之間的排斥力更強。這個過程能利用機械鍵合而不是化學鍵合把陽離子環連接起來，因而能夠一次到位，不易被撕扯開來。有關這類新型穩定的有機自由基的研究報告已發表在1月25日出版的《科學》雜志上。

該?；瘜W系教授弗雷澤·斯圖達特說：“人們并非在兩個環的連接嘗試中以失敗告終，而是他們從不認為那可能實現。但現在，我們做到了?！笔聦嵣希箞D達特正是上世紀80年代將機械鍵合引入化合物的早期先驅者之一。

作為論文的第一作者，喬納森·巴恩斯嘗試的第一種策略是臨時增加電子以減少電荷，并使兩個環連接起來，而其在首次嘗試時就奏效了。當化合物被氧化并失去電子時，強大的正向力將卷土重來。雖然“憎恨”一直都在，但兩個環卻自此難以分開。

誠然，大多數有機自由基都只能存活很短時間，但這種新型自由基化合物卻能在空氣和水中穩定存在。化合物令電子在結構內隱藏起來，因此它們無法與外界環境發生任何反應。機械鍵合亦十分耐受，盡管存在著不利的靜電反應。

科學家稱，新型化合物不僅具有引人注目的電子特性，還能夠實現快速的低成本制造。兩個互鎖環也能在數納米的空間內容納巨大的電荷量，或能擴展成長鏈狀的聚合物?；衔飫t能從6種氧化態中擇一，總共接受多達8個電子。因此，這也將有助于電池、半導體和電子存儲設備制造的技術改進。（張巍?。?/p>