Una reazione chimica trasforma le molecole che compongono la materia. Per influenzare le reazioni chimiche, i chimici agiscono tipicamente sulle molecole stesse, piuttosto che lo spazio in cui avviene la reazione. Però, ricercatori dell'Università di Strasburgo hanno dimostrato che le reazioni chimiche possono infatti essere influenzate semplicemente conducendole tra due specchi opportunamente distanziati, mantenuti solo micrometri di distanza, un fisico della nave chiama una "cavità ottica".

All'interno di queste microscopiche "cavità ottiche", come ovunque nell'universo, si verificano fluttuazioni elettromagnetiche, anche al buio. Queste fluttuazioni possono essere pensate come onde confinate tra due pareti. Quando le pareti sono distanziate a una distanza adeguata, le onde sono amplificate, così come il movimento di un'altalena viene amplificato quando viene spinto a intervalli regolari corrispondenti alla sua frequenza di oscillazione. Quando un liquido viene iniettato tra le pareti della cavità, le fluttuazioni elettromagnetiche interagiscono con le molecole all'interno, a condizione che la cavità risuoni con una delle vibrazioni della molecola. Se l'interazione è abbastanza forte, le vibrazioni e la risonanza ottica formano stati ibridi (semifotonici, mezzo vibrazionale). In quel caso, si può dire che le molecole sono sotto l'influenza dell'accoppiamento vibrazionale forte (VSC).

I team dei professori Thomas Ebbesen e Joseph Moran, specializzato in nanoscienze e catalisi chimica, rispettivamente, ha iniziato una collaborazione nel 2015 per cercare di capire se VSC potesse avere un effetto sulle reazioni chimiche. L'anno seguente, hanno pubblicato un primo articolo che mostra che è possibile rallentare la deprotezione di un gruppo protettivo trimetilsilile da parte del fluoruro di un fattore cinque.

Questi risultati promettenti li hanno portati a provare a controllare la selettività delle reazioni chimiche da parte di VSC. In altre parole, studiare la possibilità di favorire la formazione di un prodotto rispetto ad un altro in una trasformazione che possa dare due esiti differenti. Per questo scopo, hanno progettato un substrato comprendente due distinti gruppi sililici che possono reagire con lo ione fluoruro per formare due prodotti diversi. Accordando la cavità ottica alle diverse vibrazioni della molecola, non solo potevano cambiare la resa relativa di due prodotti, ma mostrano anche quali vibrazioni sono coinvolte nel meccanismo di reazione.

Questa scoperta pionieristica è una prova del concetto che apre la strada al controllo delle reazioni chimiche con semplici mezzi fisici:regolando la distanza tra due specchi al buio. Inoltre, è uno strumento per comprendere la reattività chimica fondamentale. Ma la collaborazione tra le due squadre non si ferma qui. Attualmente stanno studiando altri tipi di reazioni per cercare di capire le regole che governano la chimica sotto l'influenza di VSC.