Chemici yn 'e akademy en it bedriuwslibben beprate wat takom jier de krantekoppen helje sil

6 saakkundigen foarsizze de grutte trends yn skiekunde foar 2023

Chemici yn 'e akademy en it bedriuwslibben beprate wat takom jier de krantekoppen helje sil

Ofbylding: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

MAHER EL-KADY, HAADTECHNOLOGYOFFISIER, NANOTECH-ENERZJY, EN ELEKTROGEMIkus, UNIVERSITEIT FAN KALIFORNIË, LOS ANGELES

Ofbylding: Mei dank oan Maher El-Kady

"Om ús ôfhinklikens fan fossile brânstoffen te eliminearjen en ús koalstofútstjit te ferminderjen, is it ienige echte alternatyf om alles te elektrifisearjen, fan huzen oant auto's. Yn 'e lêste jierren hawwe wy grutte trochbraken meimakke yn 'e ûntwikkeling en fabrikaazje fan krêftiger batterijen dy't nei ferwachting de manier wêrop wy nei it wurk reizgje en freonen en famylje besykje dramatysk sille feroarje. Om in folsleine oergong nei elektryske enerzjy te garandearjen, binne fierdere ferbetteringen yn enerzjytichtens, oplaadtiid, feiligens, recycling en kosten per kilowattoere noch altyd nedich. Men kin ferwachtsje dat batterijûndersyk yn 2023 fierder sil groeie mei in tanimmend oantal skiekundigen en materiaalwittenskippers dy't gearwurkje om mear elektryske auto's op 'e dyk te krijen."

KLAUS LACKNER, DIREKTEUR, SINTRUM FOAR NEGATIVE KOALSTOFUITSTOOT, ARIZONA STATE UNIVERSITY

Kredyt: Arizona State University

"Fanôf COP27, [de ynternasjonale miljeukonferinsje dy't yn novimber yn Egypte hâlden waard], waard it klimaatdoel fan 1,5 °C ûntwykber, wêrtroch't de needsaak foar koalstofferwidering beklamme waard. Dêrom sil yn 2023 foarútgong sjen yn technologyen foar direkte loftfangst. Se biede in skalberbere oanpak foar negative útstjit, mar binne te djoer foar it behear fan koalstofôffal. Direkte loftfangst kin lykwols lyts begjinne en yn oantal groeie ynstee fan yn grutte. Krekt as sinnepanielen kinne apparaten foar direkte loftfangst massaal produsearre wurde. Massaproduksje hat kostenreduksjes mei oarders fan grutte sjen litten. 2023 kin in glimp biede fan hokker fan 'e oanbeane technologyen profitearje kinne fan' e kostenreduksjes dy't ynherent binne oan massaproduksje."

RALPH MARQUARDT, HAADYNNOVAASJEOFFISIER, EVONIK INDUSTRIES

Kredyt: Evonik Industries

"It stopjen fan klimaatferoaring is in wichtige taak. It kin allinich slagje as wy signifikant minder boarnen brûke. In echte sirkulêre ekonomy is hjirfoar essensjeel. De bydrage fan 'e gemyske yndustry hjirfoar omfettet ynnovative materialen, nije prosessen en tafoegings dy't de wei frijmeitsje foar it recyclen fan produkten dy't al brûkt binne. Se meitsje meganyske recycling effisjinter en meitsje betsjuttingsfolle gemyske recycling mooglik, sels fierder as basis pyrolyse. It omsetten fan ôffal yn weardefolle materialen fereasket ekspertize fan 'e gemyske yndustry. Yn in echte syklus wurdt ôffal recycled en wurdt it weardefolle grûnstoffen foar nije produkten. Wy moatte lykwols fluch wêze; ús ynnovaasjes binne no nedich om de sirkulêre ekonomy yn 'e takomst mooglik te meitsjen."

SARAH E. O'CONNOR, DIREKTEUR, AFDIELING FAN NATUERLIKE PRODUKTENBIOSYNTESE, MAX PLANCK YNSTITUUT FOAR GEMYSKE EKOLOGY

Kredyt: Sebastian Reuter

"'-Omics'-techniken wurde brûkt om de genen en enzymen te ûntdekken dy't baktearjes, skimmels, planten en oare organismen brûke om komplekse natuerlike produkten te synthetisearjen. Dizze genen en enzymen kinne dan brûkt wurde, faak yn kombinaasje mei gemyske prosessen, om miljeufreonlike biokatalytyske produksjeplatfoarms te ûntwikkeljen foar ûntelbere molekulen. Wy kinne no '-omics' dwaan op ien sel. Ik foarsizze dat wy sille sjen hoe't transkriptomika en genomika fan ien sel de snelheid wêrmei't wy dizze genen en enzymen fine, revolúsjonearje. Boppedat is metabolomika fan ien sel no mooglik, wêrtroch wy de konsintraasje fan gemikaliën yn yndividuele sellen mjitte kinne, wêrtroch wy in folle krekter byld krije fan hoe't de sel funksjonearret as in gemyske fabryk."

RICHMOND SARPONG, ORGANISK SKIMIkus, UNIVERSITEIT FAN KALIFORNIË, BERKELEY

Kredyt: Niki Stefanelli

"In better begryp fan 'e kompleksiteit fan organyske molekulen, bygelyks hoe't jo ûnderskied meitsje kinne tusken strukturele kompleksiteit en gemak fan synteze, sil trochgean te ûntstean út foarútgong yn masinelearen, wat ek sil liede ta fersnelling yn reaksjeoptimalisaasje en foarsizzing. Dizze foarútgong sil nije manieren fiede om nei te tinken oer it diversifisearjen fan gemyske romte. Ien manier om dit te dwaan is troch feroarings oan te bringen oan 'e periferie fan molekulen en in oare is om feroarings oan te bringen oan 'e kearn fan molekulen troch de skeletten fan molekulen te bewurkjen. Omdat de kearnen fan organyske molekulen besteane út sterke bannen lykas koalstof-koalstof-, koalstof-stikstof- en koalstof-soerstofbannen, leau ik dat wy in groei sille sjen yn it oantal metoaden om dizze soarten bannen te funksjonalisearjen, foaral yn ûnbelast systemen. Foarútgong yn fotoredoxkatalyse sil wierskynlik ek bydrage oan nije rjochtingen yn skeletbewurking."

ALISON WENDLANDT, ORGANYSK SKIEKUNDIGE, MASSACHUSETTS YNSTITUUT FOAR TECHNOLOGY

Kredyt: Justin Knight

"Yn 2023 sille organyske skiekundigen trochgean mei it úterste neistribjen fan selektiviteit. Ik ferwachtsje fierdere groei fan bewurkingsmetoaden dy't presyzje op atoomnivo biede, lykas nije ark foar it oanpassen fan makromolekulen. Ik bliuw ynspirearre troch de yntegraasje fan eartiids neistlizzende technologyen yn 'e arkset foar organyske skiekunde: biokatalytyske, elektrogemyske, fotogemyske en ferfine datawittenskiplike ark binne hieltyd mear standert. Ik ferwachtsje dat metoaden dy't gebrûk meitsje fan dizze ark fierder sille bloeie, wêrtroch't wy skiekunde sille bringe dy't wy noait mooglik foarsteld hawwe."

Opmerking: Alle antwurden binne fia e-post ferstjoerd.