Tinatalakay ng mga chemist sa akademya at industriya kung ano ang magiging headline sa susunod na taon

Hinuhulaan ng 6 na eksperto ang malalaking trend ng chemistry para sa 2023

Tinatalakay ng mga chemist sa akademya at industriya kung ano ang magiging headline sa susunod na taon

Pinasasalamatan: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

MAHER EL-KADY, CHIEF TECHNOLOGY OFFICER, NANOTECH ENERGY, AT ELECTROCHEMIST, UNIVERSITY OF CALIFORNIA, LOS ANGELES

Pinasasalamatan: Sa kagandahang-loob ni Maher El-Kady

"Upang maalis ang ating pag-asa sa fossil fuels at bawasan ang ating carbon emissions, ang tanging tunay na alternatibo ay ang pagpapakuryente sa lahat mula sa mga tahanan hanggang sa mga sasakyan.Sa nakalipas na ilang taon, nakaranas kami ng malalaking tagumpay sa pagbuo at paggawa ng mas malalakas na baterya na inaasahang makakapagpabago nang malaki sa paraan ng paglalakbay namin papunta sa trabaho at pagbisita sa mga kaibigan at pamilya.Para matiyak ang kumpletong paglipat sa electric power, kailangan pa rin ng karagdagang pagpapahusay sa density ng enerhiya, oras ng recharge, kaligtasan, pag-recycle, at gastos kada kilowatt hour.Maaaring asahan ng isang tao na lalago pa ang pananaliksik sa baterya sa 2023 na may dumaraming bilang ng mga chemist at mga siyentipiko ng materyales na nagtutulungan upang tumulong na maglagay ng mas maraming electric car sa kalsada."

KLAUS LACKNER, DIRECTOR, CENTER FOR NEGATIVE CARBON EMISSIONS, ARIZONA STATE UNIVERSITY

Pinasasalamatan: Arizona State University

"Sa COP27, [ang internasyonal na kumperensya sa kapaligiran na ginanap noong Nobyembre sa Egypt], ang 1.5 °C na target na klima ay naging mailap, na nagbibigay-diin sa pangangailangan para sa pag-alis ng carbon.Samakatuwid, makikita sa 2023 ang mga pag-unlad sa mga teknolohiyang direct-air-capture.Nagbibigay ang mga ito ng scalable na diskarte sa mga negatibong emisyon, ngunit masyadong mahal para sa pamamahala ng basura ng carbon.Gayunpaman, ang direktang pagkuha ng hangin ay maaaring magsimula nang maliit at lumaki sa bilang kaysa sa laki.Tulad ng mga solar panel, ang mga direct-air-capture device ay maaaring gawing mass-produce.Ang mass production ay nagpakita ng mga pagbawas sa gastos sa pamamagitan ng mga order ng magnitude.Ang 2023 ay maaaring mag-alok ng isang sulyap kung alin sa mga ibinibigay na teknolohiya ang maaaring samantalahin ang mga pagbawas sa gastos na likas sa mass manufacturing."

RALPH MARQUARDT, CHIEF INNOVATION OFFICER, EVONIK INDUSTRIES

Pinasasalamatan: Evonik Industries

"Ang pagtigil sa pagbabago ng klima ay isang pangunahing gawain.Maaari lamang itong magtagumpay kung gumagamit tayo ng mas kaunting mapagkukunan.Ang isang tunay na pabilog na ekonomiya ay mahalaga para dito.Ang mga kontribusyon ng industriya ng kemikal dito ay kinabibilangan ng mga makabagong materyales, mga bagong proseso, at mga additives na tumutulong sa pagbibigay daan para sa pag-recycle ng mga produktong nagamit na.Ginagawa nilang mas mahusay ang mekanikal na pag-recycle at pinapagana nila ang makabuluhang pag-recycle ng kemikal kahit na higit pa sa pangunahing pyrolysis.Ang paggawa ng basura sa mahahalagang materyales ay nangangailangan ng kadalubhasaan mula sa industriya ng kemikal.Sa isang tunay na cycle, ang basura ay nire-recycle at nagiging mahalagang hilaw na materyales para sa mga bagong produkto.Gayunpaman, kailangan nating maging mabilis;ang ating mga inobasyon ay kailangan ngayon upang paganahin ang pabilog na ekonomiya sa hinaharap.”

SARAH E. O'CONNOR, DIRECTOR, DEPARTMENT OF NATURAL PRODUCT BIOSYNTHESIS, MAX PLANCK INSTITUTE FOR CHEMICAL ECOLOGY

Pinasasalamatan: Sebastian Reuter

“ Ginagamit ang mga diskarteng '-Omics' upang matuklasan ang mga gene at enzyme na ginagamit ng bakterya, fungi, halaman, at iba pang mga organismo upang mag-synthesize ng mga kumplikadong natural na produkto.Ang mga gene at enzyme na ito ay maaaring gamitin, kadalasang kasama ng mga prosesong kemikal, upang bumuo ng mga platform ng produksyon ng biocatalytic na kapaligiran para sa hindi mabilang na mga molekula.Magagawa na natin ngayon ang '-omics' sa isang cell.Hinuhulaan ko na makikita natin kung paano binabago ng single-cell transcriptomic at genomics ang bilis kung saan nahanap natin ang mga gene at enzyme na ito.Bukod dito, posible na ngayon ang single-cell metabolomics, na nagpapahintulot sa amin na sukatin ang konsentrasyon ng mga kemikal sa mga indibidwal na selula, na nagbibigay sa amin ng isang mas tumpak na larawan kung paano gumagana ang cell bilang isang pabrika ng kemikal.

RICHMOND SARPONG, ORGANIC CHEMIST, UNIVERSITY OF CALIFORNIA, BERKELEY

Pinasasalamatan: Niki Stefanelli

"Ang isang mas mahusay na pag-unawa sa pagiging kumplikado ng mga organikong molekula, halimbawa kung paano makilala ang pagitan ng pagiging kumplikado ng istruktura at kadalian ng synthesis, ay patuloy na lalabas mula sa mga pag-unlad sa machine learning, na hahantong din sa pagbilis sa pag-optimize ng reaksyon at hula.Ang mga pagsulong na ito ay magpapakain ng mga bagong paraan upang mag-isip tungkol sa pag-iba-iba ng espasyo ng kemikal.Ang isang paraan upang gawin ito ay sa pamamagitan ng paggawa ng mga pagbabago sa paligid ng mga molekula at ang isa pa ay upang maapektuhan ang mga pagbabago sa core ng mga molekula sa pamamagitan ng pag-edit sa mga balangkas ng mga molekula.Dahil ang mga core ng mga organikong molekula ay binubuo ng mga malalakas na bono tulad ng carbon-carbon, carbon-nitrogen, at carbon-oxygen bond, naniniwala ako na makikita natin ang paglaki sa bilang ng mga pamamaraan upang magamit ang mga ganitong uri ng mga bono, lalo na sa mga hindi na-strained na system.Ang mga pag-unlad sa photoredox catalysis ay malamang na mag-ambag din sa mga bagong direksyon sa skeletal editing.

ALISON WENDLANDT, ORGANIC CHEMIST, MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Pinasasalamatan: Justin Knight

"Sa 2023, ang mga organikong chemist ay magpapatuloy na itulak ang mga labis na pagpili.Inaasahan ko ang karagdagang paglago ng mga pamamaraan sa pag-edit na nag-aalok ng katumpakan sa antas ng atom pati na rin ang mga bagong tool para sa pag-angkop ng mga macromolecule.Patuloy akong binibigyang inspirasyon ng pagsasama-sama ng mga dating katabi na teknolohiya sa organic chemistry toolkit: ang biocatalytic, electrochemical, photochemical, at mga sopistikadong tool sa data science ay nagiging karaniwang pamasahe.Inaasahan ko na ang mga pamamaraan sa paggamit ng mga tool na ito ay higit na mamumulaklak, na magdadala sa amin ng kimika na hindi namin naisip na posible.

Tandaan: Ang lahat ng mga tugon ay ipinadala sa pamamagitan ng email.