एकेडेमिया र उद्योगमा रसायनज्ञहरूले अर्को वर्ष हेडलाइनहरू के बनाउने भनेर छलफल गर्छन्

6 विशेषज्ञहरूले 2023 को लागि रसायन विज्ञानको ठूलो प्रवृतिको भविष्यवाणी गर्छन्

एकेडेमिया र उद्योगमा रसायनज्ञहरूले अर्को वर्ष हेडलाइनहरू के बनाउने भनेर छलफल गर्छन्

क्रेडिट: विल लुडविग/C&EN/Shutterstock

महेर एल-काडी, मुख्य प्राविधिक अधिकारी, नानोटेक ऊर्जा, र इलेक्ट्रोकेमिस्ट, क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, लस एन्जलस

क्रेडिट: माहेर एल-काडी को सौजन्य

"जीवाश्म ईन्धनमा हाम्रो निर्भरता हटाउन र हाम्रो कार्बन उत्सर्जन घटाउनको लागि, एक मात्र वास्तविक विकल्प भनेको घरदेखि कारसम्म सबै चीजहरू विद्युतीकरण गर्नु हो।पछिल्ला केही वर्षहरूमा, हामीले थप शक्तिशाली ब्याट्रीहरूको विकास र निर्माणमा ठूला उपलब्धिहरू अनुभव गरेका छौं जसले काममा जाने र साथीहरू र परिवारलाई भेट्ने तरिकालाई नाटकीय रूपमा परिवर्तन गर्ने अपेक्षा गरिएको छ।विद्युतीय शक्तिमा पूर्ण संक्रमण सुनिश्चित गर्न, ऊर्जा घनत्व, रिचार्ज समय, सुरक्षा, रिसाइकल, र प्रति किलोवाट घण्टा लागतमा थप सुधारहरू अझै आवश्यक छन्।सडकमा थप विद्युतीय कारहरू राख्न मद्दत गर्न रसायनज्ञ र सामग्री वैज्ञानिकहरूको बढ्दो संख्यामा ब्याट्री अनुसन्धानले 2023 मा थप वृद्धि हुने अपेक्षा गर्न सक्छ।

क्लाउस लकनर, निर्देशक, नकारात्मक कार्बन उत्सर्जन केन्द्र, एरिजोना राज्य विश्वविद्यालय

क्रेडिट: एरिजोना राज्य विश्वविद्यालय

"COP27 को रूपमा, [इजिप्टमा नोभेम्बरमा आयोजित अन्तर्राष्ट्रिय वातावरणीय सम्मेलन], 1.5 डिग्री सेल्सियस जलवायु लक्ष्य मायावी भयो, कार्बन हटाउने आवश्यकतालाई जोड दिँदै।तसर्थ, 2023 प्रत्यक्ष-एयर-क्याप्चर टेक्नोलोजीहरूमा प्रगति देख्नेछ।तिनीहरू नकारात्मक उत्सर्जनमा मापनयोग्य दृष्टिकोण प्रदान गर्छन्, तर कार्बन फोहोर व्यवस्थापनको लागि धेरै महँगो छन्।यद्यपि, प्रत्यक्ष हावा क्याप्चर सानो सुरु हुन सक्छ र आकारको सट्टा संख्यामा बढ्न सक्छ।सौर्य प्यानलहरू जस्तै, प्रत्यक्ष-एयर-क्याप्चर उपकरणहरू ठूलो-उत्पादन गर्न सकिन्छ।ठूलो उत्पादनले परिमाणको अर्डरद्वारा लागत घटाएको प्रदर्शन गरेको छ।2023 ले एउटा झलक प्रदान गर्न सक्छ जुन प्रस्तावित प्रविधिहरूले ठूलो उत्पादनमा निहित लागत कटौतीको फाइदा लिन सक्छ।"

राल्फ मार्क्वार्ड, प्रमुख नवाचार अधिकारी, इभोनिक इंडस्ट्रीज

क्रेडिट: इभोनिक इंडस्ट्रीज

“जलवायु परिवर्तन रोक्नु एउटा प्रमुख कार्य हो।हामीले थोरै स्रोतहरू प्रयोग गरे मात्र यो सफल हुन सक्छ।यसका लागि वास्तविक चक्रीय अर्थतन्त्र आवश्यक छ।यसमा रासायनिक उद्योगको योगदानमा अभिनव सामग्री, नयाँ प्रक्रियाहरू, र additives समावेश छन् जसले पहिले नै प्रयोग भइसकेका उत्पादनहरूको रिसाइक्लिंगको लागि मार्ग प्रशस्त गर्न मद्दत गर्दछ।तिनीहरूले मेकानिकल रिसाइक्लिंगलाई अझ प्रभावकारी बनाउँछन् र आधारभूत पाइरोलिसिसभन्दा बाहिर पनि अर्थपूर्ण रासायनिक रिसाइक्लिंग सक्षम पार्छन्।फोहोरलाई बहुमूल्य सामग्रीमा परिणत गर्न रासायनिक उद्योगबाट विशेषज्ञता चाहिन्छ।वास्तविक चक्रमा, फोहोरलाई पुन: प्रयोग गरिन्छ र नयाँ उत्पादनहरूको लागि मूल्यवान कच्चा पदार्थ बन्न सक्छ।यद्यपि, हामी छिटो हुनुपर्छ;भविष्यमा सर्कुलर अर्थतन्त्रलाई सक्षम बनाउन हाम्रा आविष्कारहरू अहिले आवश्यक छ।"

साराह ई. ओ'कॉनर, निर्देशक, प्राकृतिक उत्पादन बायोसिन्थेसिस विभाग, रासायनिक पारिस्थितिकीका लागि म्याक्स प्लानक संस्थान

क्रेडिट: सेबास्टियन रायटर

"'-Omics' प्रविधिहरू जीन र इन्जाइमहरू पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ जुन ब्याक्टेरिया, फंगी, बोटबिरुवा र अन्य जीवहरूले जटिल प्राकृतिक उत्पादनहरू संश्लेषण गर्न प्रयोग गर्छन्।यी जीनहरू र इन्जाइमहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ, प्राय: रासायनिक प्रक्रियाहरूसँग संयोजनमा, अनगिन्ती अणुहरूको लागि पर्यावरण अनुकूल बायोकैटालिटिक उत्पादन प्लेटफर्महरू विकास गर्न।हामी अब एकल कक्षमा '-omics' गर्न सक्छौं।म भविष्यवाणी गर्छु कि हामी कसरी एकल-कोशिका ट्रान्सक्रिप्टोमिक्स र जीनोमिक्सले यी जीन र इन्जाइमहरू फेला पार्ने गतिमा क्रान्तिकारी परिवर्तन गर्दैछौं भनेर देख्नेछौं।यसबाहेक, एकल-कोशिका मेटाबोलोमिक्स अब सम्भव छ, हामीलाई व्यक्तिगत कोशिकाहरूमा रसायनहरूको एकाग्रता मापन गर्न अनुमति दिँदै, हामीलाई कोशिकाले रासायनिक कारखानाको रूपमा कसरी काम गर्छ भन्ने अझ सही तस्वीर दिन्छ।

रिचमण्ड सरपोङ, अर्गानिक केमिस्ट, क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले

क्रेडिट: निकी स्टेफनेली

"जैविक अणुहरूको जटिलताको राम्रो बुझाइ, उदाहरणका लागि संरचनात्मक जटिलता र संश्लेषणको सहजताको बीचमा कसरी बुझ्ने, मेसिन लर्निङमा भएको प्रगतिबाट जारी रहनेछ, जसले प्रतिक्रिया अप्टिमाइजेसन र भविष्यवाणीमा गति बढाउनेछ।यी प्रगतिहरूले रासायनिक ठाउँ विविधीकरणको बारेमा सोच्न उपन्यास तरिकाहरू फीड गर्नेछ।यो गर्ने एउटा तरिका अणुहरूको परिधिमा परिवर्तनहरू गरेर र अर्को भनेको अणुहरूको कंकालहरू सम्पादन गरेर अणुहरूको कोरमा परिवर्तनहरूलाई प्रभाव पार्नु हो।किनभने कार्बनिक अणुहरूको कोरमा कार्बन-कार्बन, कार्बन-नाइट्रोजन, र कार्बन-अक्सिजन बन्डहरू जस्ता बलियो बन्धनहरू हुन्छन्, मलाई विश्वास छ कि हामीले यी प्रकारका बन्धनहरूलाई कार्य गर्नका लागि विधिहरूको संख्यामा वृद्धि देख्नेछौं, विशेष गरी अनियन्त्रित प्रणालीहरूमा।फोटोरेडक्स क्याटालिसिसमा भएको प्रगतिले पनि कंकाल सम्पादनमा नयाँ दिशाहरूमा योगदान पुर्‍याउनेछ। ”

एलिसन वेन्डल्यान्ड, अर्गानिक केमिस्ट, म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी

क्रेडिट: जस्टिन नाइट

"2023 मा, जैविक रसायनज्ञहरूले चयनशीलता चरम धक्का जारी राख्नेछन्।म एटम-स्तर परिशुद्धता प्रदान गर्ने सम्पादन विधिहरूको थप वृद्धिको साथसाथै म्याक्रोमोलिक्युलहरू टेलरिङका लागि नयाँ उपकरणहरूको अपेक्षा गर्दछु।म अर्गानिक केमिस्ट्री टुलकिटमा एक पटक-सम्पन्न टेक्नोलोजीहरूको एकीकरणबाट प्रेरित हुन जारी राख्छु: बायोकैटालिटिक, इलेक्ट्रोकेमिकल, फोटोकेमिकल, र परिष्कृत डेटा विज्ञान उपकरणहरू बढ्दो मानक भाडामा छन्।म आशा गर्छु कि यी उपकरणहरू प्रयोग गर्ने विधिहरू अझ बढ्नेछन्, जसले हामीलाई रसायन विज्ञान ल्याउनेछ जुन हामीले कहिल्यै सोचेका थिएनौं।"

नोट: सबै प्रतिक्रियाहरू इमेल मार्फत पठाइएका थिए।