印度的气候,其庞大的人口和非常快速发展使它主人一组独特的挑战。桑杰库马尔发现印度化学家如何发展本土的解决方案
在新德里南部边缘,Qutub的中世纪的尖塔,旁边站着一位1600岁的铁柱被称为印度的“无锈的奇迹”——一个宏伟的证明古代印度冶金学家的诱人的技巧。
几个世纪以来,铁艺支柱冒着雨和阳光在开放——不停地戏弄和神秘的一代一样,其任何腐蚀特性。古代印度人怎么时尚如此巨大的艺术奇迹——超过7米高,重达6吨,据信在笈多时期(ad320 - 600) ?直到19世纪末,它是世界上最重的已知的熟铁。
印度理工学院的科研人员,坎普尔和英迪拉·甘地原子能研究中心,Kalpakkam,随着考古学家,把相当大的支柱自1990年代以来,利用非破坏性技术来研究其属性,组成以及它如何。他们的结论:支柱的成分与低碳钢高磷、低硫、锰渣含量高,涂有复杂的磷酸盐保护膜,带来高的耐蚀性。
从古代到现代,印度科学家和技术专家化学的贡献是重要的。印度的十亿继续应对庞大的问题,加上四分之一人口,和印度化学家们有时难以削弱他们的领域。虽然印度尚未赶上全球前沿技术,它的一些干预已经成为全球的头条新闻。
印度的问题经常结合全球挑战,但与一个独特的印度特色。化学家在印度正在努力寻找解决方案,将有利于自己和世界的人口。
健康
印度有大量的全球疾病负担,传染性和非传染性,但本土制药工业在很大程度上能够为人口相对负担得起的价格提供药物。
在一些重要的领域,如治疗艾滋病的抗逆转录病毒药物,中国企业面临全球跨国巨头,单枪匹马地引入了一个范式转变在艾滋病毒治疗:国际制药巨头抗逆转录病毒药物的价格从10000美元下跌(£6600)~ 200美元/年,印度公司跳进战场与通用版本。很可能数以百万计的发展中国家的艾滋病患者获得负担得起的药物,延长和挽救他们的生命,而把刹车失控的3月的艾滋病大流行。
今天印度是一个全球仿制药领袖提供全球大多数国家。然而,印度法庭继续解决当地的药品生产企业和跨国公司之间的专利战争而决策者哀叹缺乏热情显示国际治疗被忽视疾病困扰发展中国家的数百万人。
印度的制药行业——雇佣大约420万人~ 240亿美元的营业额,一半来自快速增长的出口市场。印度的第四大毒品生产国,迎合全球产量的10%,根据印度药品制造商协会。
增加血液银行
每分钟几乎一人死亡,四人受伤,印度拥有世界上最多的事故,这是成长。400517意外死亡报告在该国2013 -受伤的人数被认为是高四倍。
如此巨大的数字意味着救命的血总是高的需求。但对每年需求1200万台,每年只有900万收集,导致长期短缺。输血来对抗失血是紧急情况和手术的需求的主要推动力。
研究人员专注于发展人工血红蛋白或haemoglobin-based氧载体作为替代献血。
商业上,一些non-blood perfluorocarbon-based运营商等体积扩展器的可用恢复丢失体液,也携带氧气,但受到严重的限制,因为他们无法忠实地模仿人类血液的氧运输功能。
一个强有力的替代方法是基于血红蛋白的氧载体体)与血红蛋白来源于人类,动物或重组。他们有几个优势,比如长保质期,没有血型不匹配或免疫排斥的风险,但带来严重的问题,如高血压,受损的氧气绑定,不稳定和细胞毒性。
预防处在广泛使用的一个主要问题是有毒的血红素的释放,血红蛋白的重要组成部分,在人体内。这种威胁限制使用处在和难以抑制,使处在的发展保持他们的血红素对他们的未来至关重要。
一组研究人员从德里大学生物化学、由Suman茶室,先进了有趣的解决这个问题有可能削弱有毒血红素的释放到身体。他们发现,血红素可以紧密地绑定到血红蛋白通过引入血红素和蛋白质之间的化学键。他们成功地设计了一个共价键蓝藻观察血红蛋白变成原型肌红蛋白。
研究员Sheetal Uppal调整一个战略氨基酸,异亮氨酸,肌红蛋白不同的氨基酸(组氨酸)引入所需的债券。工程血红蛋白显示和正常血红蛋白相同的属性,在实验条件下,不释放血红素。这种独特的结合血红素保留和理想的生物化学,生物物理和氧气绑定属性代表一个重要一步生产稳定血液代用品和可能解决全球血液短缺。
德里大学的研究人员希望这个概念证明突破可以被复制的形式使用商业上可行的血红蛋白作为血液代用品在未来几年内,紧随其后的是动物和人类的临床试验。
食品安全
印度的饥饿情况归类为“严重”,2014年全球饥饿指数排名55 (GHI),落后于卢旺达、伊拉克和尼泊尔。印度仍是最大的慢性营养不良和五岁以下儿童发育不良,GHI报告说。拥有超过12.8亿人口的上升,印度需要不断增加农业生产。
约69%的印度是干旱,半干旱和干燥的半湿润或干燥的土地。估计印度32%的总土地由土地退化影响,25%(或~ 8200万公顷)土地荒漠化。这已经严重影响了数百万人的生计和粮食安全生活在这些领域。土壤侵蚀是土地退化的主要原因,和最突出的农业地区,印度环境部说。低,不稳定的降雨加上极端温度和强烈的太阳辐射使这些地区最脆弱的。
通过水凝胶水化
农业化学家与印度农业研究所专利一种新的半合成颗粒水凝胶聚合物叫天水凝胶,可以帮助农民提高用水的效率在干旱和半干旱地区。水凝胶已发现大量的商业人,最近印度石化巨头信实工业。
这种高吸水性聚合物表现出最大的吸光率的温度在40 - 50°C,吸水干重的350 - 500倍,逐步释放到土壤里去的。它仍然稳定土壤中近一年,只需要每公顷1-2kg园艺作物和每公顷2.5 5公斤作物。这些水凝胶完全降解为二氧化碳、水和氨在一年内,被认为是环境安全。
在印度广泛的田间试验进行涉及各种各样的主要谷物、油籽等经济作物。等积极的结果被认为与作物玉米、甘蔗、大豆和姜黄。水凝胶使用正在扩展到蔬菜、水果和鲜花。
水
多年来,水在印度农村和城市改善了——尽管数量和质量的严峻挑战。
在2011年,92%的印度人正式获得改进水源89% - 96%在城市地区和农村地区。但这隐藏了一个丑陋现实的水质和几乎没有足够的水可用性——这两个是很有问题,经常暴力冲突的来源。
据联合国儿童基金会,67%的印度家庭饮用水不对待他们虽然可能有化学或细菌污染。世界银行估计印度21%的传染性疾病都与不安全的水。印度的河流把全国与开放的下水道,政府陷入尴尬的情况下在最高法院。
印度科技——资助近十几个研究小组在印度——列表26个主要挑战在印度面临水源从与微生物污染,氟化物、铁、砷或农药低人均水资源的可用性。
社会成本是巨大的:联合国儿童基金会研究表明印度45%的儿童患有发育不良;和每年有600000 5岁以下儿童死亡由于恶劣的卫生条件和用水供应不足。
纯水的派萨
领导的一个研究小组Thalappil Pradeep纳米单元,印度理工学院化学系马德拉斯,钦奈,已经开发了一个新的负担得起的水净化单元基于纳米技术专利。成本5元每升(一分钱的一小部分)来消除砷污染的水——普遍在印度西孟加拉邦和分布在许多州,只是一半的微生物污染物一个四口之家。它没有电。
技术可以根据区域变体的污染物如汞、铅、铁或农药残留,微生物污染是一个国家的问题,而Pradeep说,他的梦想建立一个国际水中心在印度使用这些技术。
他的团队开发了家庭解决方案以及较大的以社区为基础的解决方案。近100这样的社区单位操作,大约100000人在西孟加拉邦,减轻砷污染,影响数百万人的问题。900多单位在管道。它成本大约INR270水砷自由和INR120治疗微生物污染一年。一些INR2000家庭设备成本。
能源
近6亿印度人没有电和7亿使用生物质作为能源做饭。电——当可用,主要在城市地区,仍然是不稳定的,和农村供应相当惨淡。广大农村地区没有连接到电网。
政府正在疯狂地探索所有选项增加电力供应,从水力发电的核可再生能源。有一个爆炸的兴趣可再生能源,尤其是太阳能,来满足迅速增长的人口的需求。印度政府宣布扩大100000兆瓦的太阳能提供未来五年。离网太阳能潜力也有很多地区没有连接到电网,特别是在农村和偏远地区,居住着数百万。
改善与超级电容的容量
越来越感兴趣可再生能源已经引发了一系列关注能源存储设备的电池银行仍然是一个至关重要的组件。铅酸电池仍然普遍,虽然受限于有限的充放电循环导致电池寿命短,降低疗效。选择存储设备包括几种电化学电容器。
领导的研究人员与固态& K Shukla结构化学的科学的印度理工学院,班加罗尔开发了一种新型电化学电容器lead-carbon混合超级电容器(HUC),解决一些关键问题和局限性。HUC提供更快的充放电率超过几千周期,保质期较长,提供更高的权力。
这项技术是非常符合成本效益和高度适合农村地区与网格无关,“Shukla说。它有一个长寿和有一个五年保修。相比之下,铅酸电池的寿命只有一年。
印度在学术界
化学研究在印度哪里?最新的可用数据涵盖了2010来自两个特殊研究印度的科技部门和委托进行的汤森路透(Thomson Reuters)和爱思唯尔。
2001 - 05至2006 - 10,印度化学研究论文的数量增加了51%。印度的化学出版物全球份额的6.5%,2010年排名第九的科学出版物。在化学、印度引用在1981 - 1985年影响因子为0.40,到1993年升至0.50 - 1997。2006 - 2010年期间,影响因子达到0.68。化学是代表印度科学产出的:2010年,印度最大的股世界化学研究输出(场)(6.5%)和材料科学(6.4%)。尽管印度出版物在前1%的总体份额的影响使期刊一直低,化学在这样的期刊上发表论文的数量从685增加到797 2001 - 05和2006 - 10之间。超过60%的印度的增长贡献这些顶级期刊上似乎是从四个学科:工程、化学、临床医学和材料科学。它还指出化学无人引用论文倍受质疑的百分比下降:2001年- 2005年,大约46.2%的论文无人引用,倍受质疑通过2006 - 2010年,这一比例已降至39.6%。
尽管有重大改进和成就,显然印度不能休息在其有限的荣誉。我们必须复制分子创造新的分子和毕业需要深入前沿领域”,热心Mashelkar,前总经理说的科学与工业研究理事会,目前全球研究联盟的主席。“在当前的时代,我们必须提高我们的期望,不仅被别人看着窗户打开,打开新窗口自己”,他补充道。
桑杰库马尔在新德里是一个基于科学记者
这篇文章是我们的一部分关注印度。你可以看到更多的评论和深刻分析印度化学。
还没有评论