Chemiker an der Akademie an der Industrie diskutéieren wat d'nächst Joer Schlagzeilen wäert maachen

6 Experten viraussoen déi grouss Trends vun der Chemie fir 2023

Chemiker an der Akademie an der Industrie diskutéieren wat d'nächst Joer Schlagzeilen wäert maachen

Credit: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

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

Kreditt: Ugedriwwe vum Maher El-Kady

"Fir eis Ofhängegkeet vu fossille Brennstoffer ze eliminéieren an eis Kuelestoffemissiounen ze reduzéieren, ass déi eenzeg richteg Alternativ alles vun Haiser bis Autoen ze elektrifizéieren.An de leschte Joren hu mir grouss Duerchbréch an der Entwécklung an der Fabrikatioun vu méi mächtege Batterien erlieft, déi erwaart ginn, dramatesch ze änneren wéi mir op d'Aarbecht reesen a Frënn a Famill besichen.Fir de kompletten Iwwergang op elektresch Kraaft ze garantéieren, sinn weider Verbesserungen an der Energiedicht, Opluedzäit, Sécherheet, Recycling a Käschten pro Kilowattstonn nach ëmmer erfuerderlech.Et kann een erwaarden datt d'Batteriefuerschung am Joer 2023 weider wäert wuessen mat enger ëmmer méi Unzuel vu Chemiker a Materialwëssenschaftler déi zesumme schaffen fir méi Elektroautoen op der Strooss ze setzen.

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

Kreditt: Arizona State University

"Vun der COP27, [déi international Ëmweltkonferenz am November an Ägypten] gouf d'1,5 °C Klimaziler onkloer, an ënnersträicht d'Noutwendegkeet fir Kuelestoffentfernung.Dofir wäert 2023 Fortschrëtter an der direkter Loftfaangtechnologie gesinn.Si bidden eng skalierbar Approche fir negativ Emissiounen, awer sinn ze deier fir Kuelestoffoffallmanagement.Wéi och ëmmer, direkt Loftfaassung kann kleng ufänken a wuessen an der Zuel anstatt Gréisst.Just wéi Solarpanneauen, direkt-Loft-Fang Apparater kéint Mass produzéiert ginn.D'Massproduktioun huet Käschtereduktiounen duerch Uerder vun der Gréisst bewisen.2023 kann en Abléck bidden op wéi eng vun den ugebueden Technologien vun de Käschtereduktioune profitéiere kënnen, déi an der Massefabrikatioun inherent sinn.

RALPH MARQUARDT, CHIEF INNOVATION OFFICER, EVONIK INDUSTRIES

Kredit: Evonik Industries

"De Klimawandel ze stoppen ass eng grouss Aufgab.Et kann nëmme geléngen wa mir däitlech manner Ressourcen benotzen.Eng richteg kreesfërmeg Economie ass dofir essentiell.D'Bäiträg vun der chemescher Industrie dozou enthalen innovativ Materialien, nei Prozesser, an Zousatzstoffer, déi hëllefen de Wee fir d'Recycling vu Produkter ze maachen, déi scho benotzt goufen.Si maachen mechanesch Recycling méi effizient an erméiglechen sënnvoll chemesch Recycling och iwwer Basispyrolyse.Offall an wäertvoll Materialien ëmzewandelen erfuerdert Expertise vun der chemescher Industrie.An engem richtegen Zyklus gëtt den Offall recycléiert a gëtt wäertvoll Matière première fir nei Produkter.Mir mussen awer séier sinn;eis Innovatiounen sinn elo gebraucht fir d'kreesfërmeg Wirtschaft an Zukunft z'erméiglechen.

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

Credit: Sebastian Reuter

"-Omics" Technike gi benotzt fir d'Genen an Enzymen z'entdecken, déi Bakterien, Pilze, Planzen an aner Organismen benotzen fir komplex natierlech Produkter ze synthetiséieren.Dës Genen an Enzyme kënnen dann benotzt ginn, dacks a Kombinatioun mat chemesche Prozesser, fir ëmweltfrëndlech biokatalytesch Produktiounsplattforme fir eng Onmass Molekülle z'entwéckelen.Mir kënnen elo '-omics' op enger eenzeger Zell maachen.Ech virauszesoen datt mir wäerte gesinn wéi eenzel Zell Transkriptomik a Genomik d'Geschwindegkeet revolutionéieren an där mir dës Genen an Enzyme fannen.Ausserdeem ass Single-Zell Metabolomik elo méiglech, wat eis erlaabt d'Konzentratioun vu Chemikalien an eenzel Zellen ze moossen, wat eis e vill méi genee Bild gëtt wéi d'Zell als chemesch Fabrik funktionnéiert.

RICHMOND SARPONG, ORGANIC CHEMIST, UNIVERSITY OF CALIFORNIA, BERKELEY

Kredit: Niki Stefanelli

"E bessert Verständnis vun der Komplexitéit vun organesche Molekülen, zum Beispill wéi een tëscht struktureller Komplexitéit a Liichtegkeet vun der Synthese z'ënnerscheeden, wäert weider aus Fortschrëtter am Maschinnléieren erauskommen, wat och zu enger Beschleunigung an der Reaktiounsoptimiséierung an der Prognose féiert.Dës Fortschrëtter fidderen nei Weeër fir iwwer d'Diversifizéierung vum chemesche Raum ze denken.Ee Wee fir dëst ze maachen ass duerch Ännerunge vun der Peripherie vu Molekülen ze maachen an eng aner ass d'Verännerunge vum Kär vu Molekülen ze beaflossen andeems d'Skelett vun de Molekülen geännert gëtt.Well d'Käre vun organesche Molekülle besteet aus staarke Bindungen wéi Kuelestoff-Kuelestoff, Kuelestoff-Stickstoff a Kuelestoff-Sauerstoffbindungen, gleewen ech, datt mir e Wuesstum an der Unzuel vu Methoden gesinn fir dës Aarte vu Bindungen ze funktionnéieren, besonnesch an onbestänneg Systemer.Fortschrëtter an der Photoredox Katalyse wäerten och méiglecherweis zu neie Richtungen an der Skelett Redaktioun bäidroen.

ALISON WENDLANDT, ORGANIC CHEMIST, MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Kreditt: Justin Knight

"Am Joer 2023 wäerten d'organesch Chemiker weider Selektivitéitsextremer drécken.Ech erwaarden weider Wuesstum vun Redaktiounsmethoden déi Atom-Niveau Präzisioun ubidden, souwéi nei Tools fir Makromolekülen unzepassen.Ech weider inspiréiert ginn vun der Integratioun vun eemol ugrenzend Technologien an der organescher Chimie Toolkit: biokatalytesch, elektrochemesch, fotochemesch a raffinéiert Datenwëssenschaftsinstrumenter ginn ëmmer méi Standard Tarif.Ech erwaarden datt Methoden, déi dës Tools benotzen, weider bléien, eis Chemie bréngen, déi mir ni méiglech virgestallt hunn.

Notiz: All Äntwerte goufen per E-Mail geschéckt.