Skiekundigen yn 'e akademyske en yndustry beprate wat sil takom jier krantekoppen

6 saakkundigen foarsizze de grutte trends fan skiekunde foar 2023

Skiekundigen yn 'e akademyske en yndustry beprate wat sil takom jier krantekoppen

Credit: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

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

Credit: Courtesy of Maher El-Kady

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

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

Kredyt: Arizona State University

"Fan COP27, [de ynternasjonale miljeukonferinsje holden yn novimber yn Egypte], waard it 1,5 °C klimaatdoel ûngrypber, en beklammet de needsaak foar koalstofferwidering.Dêrom sil 2023 foarútgong sjen yn technologyen foar direkte loftfangst.Se jouwe in skaalbere oanpak foar negative útstjit, mar binne te djoer foar koalstofôffalbehear.Direkte loftfanging kin lykwols lyts begjinne en groeie yn oantal ynstee fan grutte.Krekt as sinnepanielen kinne apparaten foar direkte loftfanging yn massa produsearre wurde.Massaproduksje hat kostenreduksjes oantoand troch oarders fan grutte.2023 kin in blik biede op hokker fan 'e oanbeane technologyen kinne profitearje fan' e kostenreduksjes dy't inherent binne oan massaproduksje.

RALPH MARQUARDT, CHIEF INNOVATION OFFICER, EVONIK INDUSTRIES

Kredyt: Evonik Industries

"It stopjen fan klimaatferoaring is in grutte taak.It kin allinich slagje as wy signifikant minder boarnen brûke.In echte sirkulêre ekonomy is dêrfoar essinsjeel.De bydragen fan 'e gemyske yndustry hjirfoar omfetsje ynnovative materialen, nije prosessen en tafoegings dy't it paad helpe foar recycling fan produkten dy't al binne brûkt.Se meitsje meganyske recycling effisjinter en meitsje betsjuttingsfolle gemyske recycling mooglik, sels fierder as basispyrolyse.It omsette fan ôffal yn weardefolle materialen freget ekspertize fan de 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 de takomst mooglik te meitsjen.”

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

Credit: 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 syntetisearjen.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 iensellige transkriptomika en genomika de snelheid revolúsjonearje wêryn wy dizze genen en enzymen fine.Boppedat is iensellige metabolomika no mooglik, wêrtroch't wy de konsintraasje fan gemikaliën yn yndividuele sellen kinne mjitte, wat ús in folle krekter byld jout fan hoe't de sel funksjonearret as in gemysk fabryk.

RICHMOND SARPONG, ORGANIC CHEMIST, UNIVERSITY OF CALIFORNIA, BERKELEY

Credit: Niki Stefanelli

"In better begryp fan 'e kompleksiteit fan organyske molekulen, bygelyks hoe te ûnderskieden tusken strukturele kompleksiteit en gemak fan synteze, sil trochgean te ûntstean út foarútgong yn masine learen, dat sil ek liede ta fersnelling yn reaksje optimalisaasje en foarsizzing.Dizze foarútgong sil nije manieren feede om nei te tinken oer it diversifisearjen fan gemyske romte.Ien manier om dit te dwaan is troch feroaringen te meitsjen oan 'e perifery fan molekulen en in oare is om feroaringen oan' e kearn fan molekulen te beynfloedzjen troch de skeletten fan molekulen te bewurkjen.Om't de kearnen fan organyske molekulen besteane út sterke obligaasjes lykas koalstof-koalstof, koalstof-stikstof, en koalstof-soerstof-obligaasjes, leau ik dat wy in groei sille sjen yn it oantal metoaden om dizze soarten obligaasjes te funksjonearjen, benammen yn unstrained systemen.Foarútgongen yn photoredox-katalysis sille ek wierskynlik bydrage oan nije rjochtingen yn skeletale bewurking.

ALISON WENDLANDT, ORGANIC CHEMIST, MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Credit: Justin Knight

"Yn 2023 sille organyske skiekundigen trochgean mei it driuwen fan selektiviteits-ekstremen.Ik ferwachtsje fierdere groei fan bewurkingsmetoaden dy't krektens op atoomnivo oanbiede, lykas ek nije ark foar it oanpassen fan makromolekulen.Ik bliuw ynspirearre troch de yntegraasje fan ienris neistlizzende technologyen yn 'e ark foar organyske skiekunde: biokatalytyske, elektrogemyske, fotogemyske en ferfine ark foar gegevenswittenskip wurde hieltyd mear standert fare.Ik ferwachtsje dat metoaden dy't dizze ark brûke sille fierder bloeie, en ús chemie bringe dy't wy noait mooglik foarsteld hawwe.

Opmerking: Alle antwurden binne stjoerd fia e-post.