शिक्षाविदों और उद्योग के रसायनज्ञ चर्चा करते हैं कि अगले साल क्या सुर्खियां बनेंगी

6 विशेषज्ञ 2023 के लिए रसायन विज्ञान के बड़े रुझानों की भविष्यवाणी करते हैं

शिक्षाविदों और उद्योग के रसायनज्ञ चर्चा करते हैं कि अगले साल क्या सुर्खियां बनेंगी

साभार: विल लुडविग/C&EN/शटरस्टॉक

मैहर एल-कडी, मुख्य प्रौद्योगिकी अधिकारी, नैनोटेक एनर्जी, और इलेक्ट्रोकेमिस्ट, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिलस

साभार: माहेर एल-कडी के सौजन्य से

"जीवाश्म ईंधन पर हमारी निर्भरता को खत्म करने और हमारे कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए, एकमात्र वास्तविक विकल्प घरों से लेकर कारों तक सब कुछ विद्युतीकरण करना है।पिछले कुछ वर्षों में, हमने अधिक शक्तिशाली बैटरी के विकास और निर्माण में बड़ी सफलताओं का अनुभव किया है, जिनसे उम्मीद की जाती है कि हम काम पर जाने और दोस्तों और परिवार से मिलने के तरीके को नाटकीय रूप से बदल देंगे।विद्युत शक्ति में पूर्ण परिवर्तन सुनिश्चित करने के लिए, ऊर्जा घनत्व, रिचार्ज समय, सुरक्षा, पुनर्चक्रण और प्रति किलोवाट घंटे की लागत में और सुधार की आवश्यकता है।2023 में बैटरी अनुसंधान के और बढ़ने की उम्मीद की जा सकती है क्योंकि सड़क पर अधिक इलेक्ट्रिक कारों को लाने में मदद करने के लिए रसायनज्ञों और सामग्री वैज्ञानिकों की बढ़ती संख्या एक साथ काम कर रही है।

क्लॉस लैकर, निदेशक, नकारात्मक कार्बन उत्सर्जन केंद्र, एरिजोना राज्य विश्वविद्यालय

क्रेडिट: एरिजोना स्टेट यूनिवर्सिटी

“सीओपी27 के अनुसार, [मिस्र में नवंबर में आयोजित अंतर्राष्ट्रीय पर्यावरण सम्मेलन], 1.5 डिग्री सेल्सियस जलवायु लक्ष्य मायावी हो गया, जिससे कार्बन हटाने की आवश्यकता पर जोर दिया गया।इसलिए, 2023 डायरेक्ट-एयर-कैप्चर प्रौद्योगिकियों में प्रगति देखेंगे।वे नकारात्मक उत्सर्जन के लिए एक मापनीय दृष्टिकोण प्रदान करते हैं, लेकिन कार्बन अपशिष्ट प्रबंधन के लिए बहुत महंगे हैं।हालांकि, प्रत्यक्ष हवाई कब्जा छोटे से शुरू हो सकता है और आकार के बजाय संख्या में बढ़ सकता है।सौर पैनलों की तरह, डायरेक्ट-एयर-कैप्चर डिवाइस का बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जा सकता है।बड़े पैमाने पर उत्पादन ने परिमाण के आदेश से लागत में कमी का प्रदर्शन किया है।2023 एक झलक पेश कर सकता है कि कौन सी प्रस्तावित प्रौद्योगिकियां बड़े पैमाने पर निर्माण में निहित लागत में कमी का लाभ उठा सकती हैं।

राल्फ मार्क्वार्ड, चीफ इनोवेशन ऑफिसर, इवोनिक इंडस्ट्रीज

क्रेडिट: इवोनिक इंडस्ट्रीज

"जलवायु परिवर्तन को रोकना एक प्रमुख कार्य है।यह तभी सफल हो सकता है जब हम काफी कम संसाधनों का उपयोग करें।इसके लिए एक वास्तविक सर्कुलर इकॉनमी जरूरी है।इसमें रासायनिक उद्योग के योगदान में नवीन सामग्री, नई प्रक्रियाएँ और योजक शामिल हैं जो पहले से उपयोग किए जा चुके उत्पादों के पुनर्चक्रण का मार्ग प्रशस्त करने में मदद करते हैं।वे यांत्रिक पुनर्चक्रण को अधिक कुशल बनाते हैं और बुनियादी पायरोलिसिस से परे भी सार्थक रासायनिक पुनर्चक्रण को सक्षम करते हैं।कचरे को मूल्यवान सामग्रियों में बदलने के लिए रासायनिक उद्योग से विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है।एक वास्तविक चक्र में, कचरे का पुनर्चक्रण किया जाता है और नए उत्पादों के लिए मूल्यवान कच्चा माल बन जाता है।हालाँकि, हमें तेज़ होना होगा;भविष्य में सर्कुलर अर्थव्यवस्था को सक्षम करने के लिए अब हमारे नवाचारों की आवश्यकता है।"

सारा ई. ओ'कॉनर, निदेशक, प्राकृतिक उत्पाद बायोसिंथेसिस विभाग, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर केमिकल इकोलॉजी

साभार: सेबस्टियन रॉयटर

"ओमिक्स' तकनीक का उपयोग उन जीनों और एंजाइमों की खोज के लिए किया जाता है जो बैक्टीरिया, कवक, पौधे और अन्य जीव जटिल प्राकृतिक उत्पादों को संश्लेषित करने के लिए उपयोग करते हैं।इन जीनों और एंजाइमों का उपयोग तब किया जा सकता है, अक्सर रासायनिक प्रक्रियाओं के संयोजन में, अनगिनत अणुओं के लिए पर्यावरण के अनुकूल बायोकेटलिटिक उत्पादन प्लेटफॉर्म विकसित करने के लिए।अब हम एक ही सेल पर '-ओमिक्स' कर सकते हैं।मैं भविष्यवाणी करता हूं कि हम देखेंगे कि कैसे एकल-कोशिका ट्रांसक्रिप्टोमिक्स और जीनोमिक्स उस गति में क्रांति ला रहे हैं जिसमें हम इन जीनों और एंजाइमों को पाते हैं।इसके अलावा, सिंगल-सेल मेटाबॉलिकम अब संभव है, जिससे हमें अलग-अलग कोशिकाओं में रसायनों की एकाग्रता को मापने की इजाजत मिलती है, जिससे हमें एक रासायनिक फैक्ट्री के रूप में सेल कैसे काम करता है इसकी एक और सटीक तस्वीर मिलती है।

रिचमंड सारपोंग, जैविक रसायनज्ञ, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले

साभार: निकी स्टेफानेली

"कार्बनिक अणुओं की जटिलता की बेहतर समझ, उदाहरण के लिए संरचनात्मक जटिलता और संश्लेषण में आसानी के बीच अंतर कैसे करें, मशीन सीखने में प्रगति से उभरना जारी रहेगा, जिससे प्रतिक्रिया अनुकूलन और भविष्यवाणी में भी तेजी आएगी।ये अग्रिम रासायनिक स्थान में विविधता लाने के बारे में सोचने के नए तरीके खिलाएंगे।ऐसा करने का एक तरीका अणुओं की परिधि में परिवर्तन करना है और दूसरा अणुओं के कंकाल को संपादित करके अणुओं के मूल में परिवर्तन को प्रभावित करना है।क्योंकि कार्बनिक अणुओं के कोर में कार्बन-कार्बन, कार्बन-नाइट्रोजन और कार्बन-ऑक्सीजन बांड जैसे मजबूत बंधन होते हैं, मेरा मानना ​​है कि हम इस प्रकार के बंधनों को कार्यात्मक बनाने के तरीकों की संख्या में वृद्धि देखेंगे, विशेष रूप से अप्रशिक्षित प्रणालियों में।फोटोरेडॉक्स कटैलिसीस में प्रगति भी कंकाल संपादन में नई दिशाओं में योगदान देगी।"

एलिसन वेंडलैंड, जैविक रसायनज्ञ, मैसाचुसेट्स प्रौद्योगिकी संस्थान

साभार: जस्टिन नाइट

“2023 में, जैविक रसायनज्ञ चयनात्मकता चरम सीमा को आगे बढ़ाते रहेंगे।मैं परमाणु-स्तर की सटीकता के साथ-साथ मैक्रोमोलेक्युलस को सिलाई के लिए नए उपकरणों की पेशकश करने वाले संपादन विधियों के और विकास की आशा करता हूं।मैं कार्बनिक रसायन टूलकिट में एक बार-आसन्न प्रौद्योगिकियों के एकीकरण से प्रेरित होना जारी रखता हूं: जैव-उत्प्रेरक, विद्युत रासायनिक, फोटोकेमिकल और परिष्कृत डेटा विज्ञान उपकरण तेजी से मानक किराया हैं।मुझे उम्मीद है कि इन उपकरणों का लाभ उठाने के तरीके आगे बढ़ेंगे, हमें वह रसायन लाएंगे जिसकी हमने कभी कल्पना भी नहीं की थी।

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