I chimichi in u mondu accademicu è industriale discutenu ciò chì farà notizia l'annu prossimu

6 esperti predichenu e grande tendenze di a chimica per u 2023

I chimichi in u mondu accademicu è industriale discutenu ciò chì farà notizia l'annu prossimu

Creditu: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

MAHER EL-KADY, DIRETTORE TECNOLOGICU, NANOTECH ENERGY, È ELETTROCHIMICU, UNIVERSITÀ DI CALIFORNIA, LOS ANGELES

Creditu: Cortesia di Maher El-Kady

"Per eliminà a nostra dipendenza da i combustibili fossili è riduce e nostre emissioni di carbone, l'unica vera alternativa hè di elettrificà tuttu, da e case à e vitture. In l'ultimi anni, avemu sperimentatu grandi scoperte in u sviluppu è a fabricazione di batterie più putenti chì si prevede cambieranu dramaticamente u modu in cui viaghjemu per andà à u travagliu è visità amichi è famiglia. Per assicurà una transizione cumpleta à l'energia elettrica, sò sempre necessarii ulteriori miglioramenti in a densità energetica, u tempu di ricarica, a sicurezza, u riciclaggio è u costu per kilowattora. Ci si pò aspittà chì a ricerca nantu à e batterie cresca ulteriormente in u 2023 cù un numeru crescente di chimichi è scienziati di i materiali chì travaglianu inseme per aiutà à mette più vitture elettriche nantu à a strada."

KLAUS LACKNER, DIRETTORE, CENTRU PER L'EMISSIONI DI CARBONE NEGATIVE, UNIVERSITÀ STATALE DI L'ARIZONA

Creditu: Università Statale di l'Arizona

"À partesi da a COP27, [a cunferenza internaziunale nantu à l'ambiente tenuta in nuvembre in Egittu], l'ubbiettivu climaticu di 1,5 °C hè diventatu sfuggente, mettendu in risaltu a necessità di rimuzione di u carbone. Dunque, in u 2023 si feranu progressi in e tecnulugie di cattura diretta di l'aria. Offrenu un approcciu scalabile à l'emissioni negative, ma sò troppu care per a gestione di i rifiuti di carbone. Tuttavia, a cattura diretta di l'aria pò cumincià in piccula è cresce in numeru piuttostu chè in dimensione. Cum'è i pannelli solari, i dispositivi di cattura diretta di l'aria puderanu esse prudutti in massa. A pruduzzione di massa hà dimustratu riduzioni di costi di ordini di grandezza. U 2023 pò offre un sguardu à quale di e tecnulugie pruposte ponu prufittà di e riduzioni di costi inerenti à a fabricazione di massa."

RALPH MARQUARDT, DIRIGENTE DI L'INNOVAZIONE, EVONIK INDUSTRIES

Creditu: Evonik Industries

"Fermà u cambiamentu climaticu hè un compitu maiò. Pò riesce solu s'è no usemu assai menu risorse. Una vera ecunumia circulare hè essenziale per questu. I cuntributi di l'industria chimica à questu includenu materiali innovativi, novi prucessi è additivi chì aiutanu à apre a strada à u riciclaggio di i prudutti chì sò digià stati aduprati. Rendenu u riciclaggio meccanicu più efficiente è permettenu un riciclaggio chimicu significativu ancu al di là di a pirolisi basica. Trasfurmà i rifiuti in materiali preziosi richiede a cumpetenza di l'industria chimica. In un ciclu reale, i rifiuti sò riciclati è diventanu materie prime preziose per novi prudutti. Tuttavia, duvemu esse veloci; e nostre innovazioni sò necessarie avà per permette l'ecunumia circulare in u futuru."

SARAH E. O'CONNOR, DIRETTRICE, DIPARTIMENTU DI BIOSINTESI DI PRODOTTI NATURALI, ISTITUTU MAX PLANCK PER L'ECOLOGIA CHIMICA

Creditu: Sebastian Reuter

«E tecniche "-omiche" sò aduprate per scopre i geni è l'enzimi chì i batteri, i funghi, e piante è altri organismi utilizanu per sintetizà prudutti naturali cumplessi. Quessi geni è enzimi ponu tandu esse aduprati, spessu in cumbinazione cù prucessi chimichi, per sviluppà piattaforme di pruduzzione biocatalitica rispettose di l'ambiente per innumerevoli molecule. Avà pudemu fà "-omiche" nantu à una sola cellula. Predicu chì videremu cumu a trascrittomica è a genomica di una sola cellula stanu rivoluzionendu a velocità cù a quale truvemu questi geni è enzimi. Inoltre, a metabolomica di una sola cellula hè avà pussibule, chì ci permette di misurà a cuncentrazione di sustanzi chimichi in e singole cellule, denduci una maghjina assai più precisa di cumu a cellula funziona cum'è una fabbrica chimica.»

RICHMOND SARPONG, CHIMICA ORGANICA, UNIVERSITÀ DI CALIFORNIA, BERKELEY

Creditu: Niki Stefanelli

"Una megliu capiscitura di a cumplessità di e molecule organiche, per esempiu cumu discernisce trà a cumplessità strutturale è a facilità di sintesi, cuntinuerà à emerge da i progressi in l'apprendimentu automaticu, chì purterà ancu à l'accelerazione di l'ottimisazione è di a previsione di e reazioni. Quessi progressi alimenteranu novi modi di pensà à a diversificazione di u spaziu chimicu. Un modu per fà questu hè di fà cambiamenti à a periferia di e molecule è un altru hè di influenzà i cambiamenti à u core di e molecule mudificendu i scheletri di e molecule. Siccomu i nuclei di e molecule organiche sò custituiti da ligami forti cum'è i ligami carboniu-carboniu, carboniu-azotu è carboniu-ossigenu, credu chì videremu una crescita in u numeru di metudi per funziunalizà questi tipi di ligami, in particulare in sistemi senza tensione. I progressi in a catalisi fotoredox cuntribuiranu ancu prubabilmente à nuove direzzione in l'editurazione scheletrica."

ALISON WENDLANDT, CHIMICA ORGANICA, ISTITUTU DI TECNULUGIA DI U MASSACHUSETTS

Creditu: Justin Knight

"In u 2023, i chimichi organici continueranu à spinghje l'estremi di a selettività. Anticipu una crescita ulteriore di i metudi di edizione chì offrenu precisione à livellu atomicu è ancu novi strumenti per adattà e macromolecule. Continuu à esse inspiratu da l'integrazione di tecnulugie una volta adiacenti in u kit di strumenti di chimica organica: strumenti biocatalitici, elettrochimici, fotochimici è sofisticati di scienza di dati sò sempre più standard. Aspettu chì i metudi chì sfruttanu questi strumenti fiuriscinu ulteriormente, purtenduci una chimica chì ùn avemu mai imaginatu pussibule."

Nota: Tutte e risposte sò state mandate per email.