国际纯粹与应用化学联合会(Iupac)宣布其年度十大新兴技术在化学。一些解决环境和可持续性的挑战,而其他地址的大流行,关注新的解决方案,防止病原体的传播,并由一个独立的专家小组。
的小组试图识别具有最大的潜在影响,但我们也想提供一个多样化的和鼓舞人心的名单,“解释道哈维尔·加西亚马丁内斯Iupac当选总统。我们包括的每一个技术是令人兴奋和有可能有助于解决全球重大挑战。例如,绿色氨有可能显著降低有限公司2排放参与化肥生产,而单个细胞代谢组学为我们提供新的工具来研究细胞生物学。
从生物质人工腐殖质物质
有机物质分解为腐殖质物质,增加土壤的养分。但这一过程产生的二氧化碳和甲烷。人工腐殖质物质更可持续的和有效的。当添加到土壤,合成混合物可以改善土壤质量,提高作物产量,减少化肥使用。一种方法是“厨师”有机质与灰热水(水热腐殖化)。
区块链技术
这种类型的数据库,数据存储在连接块,可能是有用的在科学和工业提高透明度和可访问性的数据。Blockchains可以存储不同类型的信息,但到目前为止最常见的使用作为一个数字分类事务。值得注意的是,blockchains分散所以没有一个人或一组控制,输入的数据是永久地记录和访问。英国化学家们尝试了使用区块链跟踪一系列简单计算计算,每个阶段的过程中记录和共享数字分类帐。化工企业已经创建了blockchain-based系统现代化供应链,允许安全事务和连续跟踪货物。
与化学发光成像生活
分子发光在许多应用程序中非常有用,检测血液中是否在犯罪现场(鲁米诺)或照明生物样品在显微镜(绿色荧光蛋白)。研究继续开发新材料,如探讨基于dioxetanes。这些探测器发出亮光甚至在水的存在有机溶剂的援助,使其特别适合成像生命系统。Dioxetane探针可以用来检测和致病菌,如某些类型的肿瘤沙门氏菌。
化学合成的RNA和DNA
的胜利mRNA-based Covid疫苗铺平了道路更多的新的治疗方法针对癌症、糖尿病和其它传染病。化学合成的RNA和DNA现在是完全自动化的,在几个台式设备可用。但是技术不断进步,比如使用喷墨打印原理存款DNA芯片替代传统磁解决方案。
Superwettability
Superwettable材料,结合两个极端状态,疏水性和亲水性,有独特的流体动力学和反应。为了创建它们,研究人员的灵感来自大自然通过研究荷叶,很难湿,和蜘蛛丝,擅长吸引水。他们已经创建了纳米superwettable表面金属、聚合物和纺织品潜在应用包括分裂水,去除污染物,自清洁纺织品、油分离和冷却。
半合成的生活
合成核苷酸的创造使化学家们建造人工生化机械,开发新系统,以减少转录和翻译错误的数量。他们提供新的化学工具的设计有针对性的治疗,包括托尔- 707,攻击转移固体肿瘤,目前在临床试验中。
单个细胞代谢组学(SCM)
SCM可以确定单个细胞的代谢。与质谱等设备和技术的发展,单片机分析已成为广泛的可能的生物样本。一个应用程序,特别是有关在流感大流行时期,是提高感染的认识过程和入侵的病毒和细胞之间的交互。
声化学的涂料
利用声波波触发化学反应巨大的潜力来制造创新材料等表面,尤其是抗菌涂料或智能涂料检测病原菌时改变颜色。应用程序在开发包括延长食品的保质期,提高锂离子电池的性能和稳定性。行业正在看着扩大这项技术和开发方法,使涂层材料的连续生产。
可持续的氨生产
氨的合成哈勃-博施方法是最重要的一个工业化学反应。但它是高度耗能和排放大量的二氧化碳。的也在寻找更环保的方法来制造氨包括小说减少氮催化剂。一种方法是直接电化学合成水,熔盐或固态电解细胞。其他的研究正在调查nitrogen-reducing酶在细菌和蓝藻。
目标蛋白质降解
这种技术允许研究人员控制大量的有害蛋白质在体内而不是试图改变或抑制其活动。一个下降的药物会破坏一些致病蛋白质在蛋白酶体降解。这种技术已经吸引了来自大型制药公司的投资,导致多个初创企业。临床试验显示在治疗癌症的承诺,但它也有潜在的其他疾病相关蛋白质的积累,如帕金森氏症和老年痴呆症。
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