Chemici in die akademie en die industrie bespreek wat volgende jaar opslae sal maak

6 kenners voorspel chemie se groot tendense vir 2023

Chemici in die akademie en die industrie bespreek wat volgende jaar opslae sal maak

Krediet: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

MAHER EL-KADY, HOOFTEGNOLOGIEBEAMPTE, NANOTECH ENERGY, EN ELEKTROCHEMIKUS, UNIVERSITEIT VAN KALIFORNIË, LOS ANGELES

Krediet: Met vergunning van Maher El-Kady

“Om ons afhanklikheid van fossielbrandstowwe uit te skakel en ons koolstofvrystellings te verminder, is die enigste werklike alternatief om alles van huise tot motors te elektrifiseer.In die laaste paar jaar het ons groot deurbrake beleef in die ontwikkeling en vervaardiging van kragtiger batterye wat na verwagting die manier waarop ons werk toe reis en vriende en familie besoek, dramaties sal verander.Om volledige oorgang na elektriese krag te verseker, word verdere verbeterings in energiedigtheid, herlaaityd, veiligheid, herwinning en koste per kilowattuur steeds vereis.’n Mens kan verwag dat batterynavorsing in 2023 verder sal groei met ’n toenemende aantal chemici en materiaalwetenskaplikes wat saamwerk om te help om meer elektriese motors op die pad te sit.”

KLAUS LACKNER, DIREKTEUR, SENTRUM VIR NEGATIEWE KOOLSTOF-UITLAATS, ARIZONA STAATS UNIVERSITEIT

Krediet: Arizona State University

“Vanaf COP27, [die internasionale omgewingskonferensie wat in November in Egipte gehou is], het die 1,5 °C-klimaatteiken ontwykend geword, wat die behoefte aan koolstofverwydering beklemtoon.Daarom sal 2023 vooruitgang in regstreekse lugopvangtegnologieë sien.Hulle bied 'n skaalbare benadering tot negatiewe emissies, maar is te duur vir koolstofafvalbestuur.Direkte lugopvang kan egter klein begin en in getal eerder as grootte groei.Net soos sonpanele, kan direkte lugopvangtoestelle massavervaardig word.Massaproduksie het kosteverlagings in ordes van grootte getoon.2023 kan dalk 'n blik bied op watter van die aangebied tegnologieë voordeel kan trek uit die kosteverminderings wat inherent is aan massavervaardiging.

RALPH MARQUARDT, HOOFINNOVASIEBEAMPTE, EVONIK INDUSTRIES

Krediet: Evonik Industries

“Om klimaatsverandering te stop is 'n groot taak.Dit kan net slaag as ons aansienlik minder hulpbronne gebruik.’n Egte sirkelekonomie is noodsaaklik hiervoor.Die chemiese industrie se bydraes hiertoe sluit innoverende materiale, nuwe prosesse en bymiddels in wat die weg help baan vir die herwinning van produkte wat reeds gebruik is.Hulle maak meganiese herwinning doeltreffender en maak betekenisvolle chemiese herwinning moontlik selfs verder as basiese pirolise.Om afval in waardevolle materiale te omskep, vereis kundigheid van die chemiese industrie.In 'n werklike kringloop word afval herwin en word dit waardevolle grondstowwe vir nuwe produkte.Ons moet egter vinnig wees;ons innovasies is nou nodig om die sirkulêre ekonomie in die toekoms moontlik te maak.”

SARAH E. O'CONNOR, DIREKTEUR, DEPARTEMENT VAN NATUURLIKE PRODUK-BIOSINTESE, MAX PLANCK INSTITUUT VIR CHEMIESE EKOLOGIE

Krediet: Sebastian Reuter

“-Omics-tegnieke word gebruik om die gene en ensieme te ontdek wat bakterieë, swamme, plante en ander organismes gebruik om komplekse natuurlike produkte te sintetiseer.Hierdie gene en ensieme kan dan gebruik word, dikwels in kombinasie met chemiese prosesse, om omgewingsvriendelike biokatalitiese produksieplatforms vir tallose molekules te ontwikkel.Ons kan nou '-omics' op 'n enkele sel doen.Ek voorspel dat ons sal sien hoe enkelseltranskriptomika en genomika die spoed waarin ons hierdie gene en ensieme vind, 'n rewolusie bring.Boonop is enkelselmetabolomika nou moontlik, wat ons in staat stel om die konsentrasie van chemikalieë in individuele selle te meet, wat ons 'n baie meer akkurate beeld gee van hoe die sel as 'n chemiese fabriek funksioneer.

RICHMOND SARPONG, ORGANIESE CHEMIKUS, UNIVERSITEIT VAN KALIFORNIË, BERKELEY

Krediet: Niki Stefanelli

"'n Beter begrip van die kompleksiteit van organiese molekules, byvoorbeeld hoe om te onderskei tussen strukturele kompleksiteit en gemak van sintese, sal voortgaan om voort te kom uit vooruitgang in masjienleer, wat ook sal lei tot versnelling in reaksie-optimalisering en -voorspelling.Hierdie vooruitgang sal nuwe maniere voed om na te dink oor die diversifisering van chemiese ruimte.Een manier om dit te doen is deur veranderinge aan die periferie van molekules aan te bring en 'n ander is om veranderinge aan die kern van molekules te beïnvloed deur die skelette van molekules te redigeer.Omdat die kern van organiese molekules uit sterk bindings soos koolstof-koolstof-, koolstof-stikstof- en koolstof-suurstofbindings bestaan, glo ek ons ​​sal 'n groei in die aantal metodes sien om hierdie tipe bindings te funksionaliseer, veral in ongespanne stelsels.Vooruitgang in fotoredoks-katalise sal waarskynlik ook bydra tot nuwe rigtings in skeletredigering.

ALISON WENDLANDT, ORGANIESE CHEMIKUS, MASSACHUSETTS INSTITUUT VIR TEGNOLOGIE

Krediet: Justin Knight

“In 2023 sal organiese chemici voortgaan om selektiwiteit uiterstes te stoot.Ek verwag verdere groei van redigeermetodes wat atoomvlak-presisie bied sowel as nuwe gereedskap vir die pasmaak van makromolekules.Ek word steeds geïnspireer deur die integrasie van eens aangrensende tegnologieë in die organiese chemie-gereedskapstel: biokatalitiese, elektrochemiese, fotochemiese en gesofistikeerde datawetenskap-instrumente word toenemend standaardkoste.Ek verwag dat metodes wat hierdie gereedskap gebruik, verder sal blom, wat vir ons chemie sal bring wat ons nooit moontlik gedink het nie.”

Let wel: Alle antwoorde is per e-pos gestuur.