Den usynlige katalysator, der kan overlade kemiske reaktioner

Nye fund kan revolutionere den måde, vi skaber kemikalier på.

Australske forskere mener, at elektricitet kan bruges til at overlade alle kemiske reaktioner, med opdagelsen kaldet 'usynlig katalysator'.

Fundet beskrives som et gennembrud med potentiale til at revolutionere den måde, vi fremstiller nye kemikalier på.

Det kan muliggøre en omkostningseffektiv produktion af komplekse kemikalier, såsom nye former for medicin.

Det kan også reducere miljøpåvirkningen af ​​traditionelle katalysatorer, der anvendes i industrielle processer, hvoraf nogle producerer grimme biprodukter.

Forskerne, der fandt opdagelsen - Curtin Universitets Dr. Simone Ciampi og Dr. Nadim Darwish og Australian National Universitys professor Michelle Coote - blev endda nomineret til en australsk museum Eureka -pris tidligere på året.

Selvom de desværre gik glip af prisen, opdagelsen er stadig værd at fejre. Her er hvorfor.

CATALYST BASICS

Tænk et øjeblik tilbage på din kemiundervisning i gymnasiet.

En katalysator er noget, der fremskynder en kemisk reaktion, uden at blive indtaget i reaktionen.

Et klassisk eksempel er hydrogenperoxid, som naturligt nedbrydes til ilt og vand.

Denne proces er normalt ekstremt langsom.

Men tilføj en katalysator - kaliumpermanganat - og reaktionen starter pludselig.

"En katalysator er normalt en fysisk enhed, noget du kan røre ved, "Siger Nadim.

"Det er et pulver eller et metal, du tilføjer, når du tilsætter salt til maden.

"Normalt er disse dyre og giftige."

I stedet, det usynlige katalysatorhold har fundet ud af, at elektriske felter, f.eks. fra et batteri, kan bruges til at fremskynde reaktioner i stedet.

"Det er noget, der ikke er blevet opdaget før, "Siger Nadim.

EN KATALYST FOR AT REGLERE DEM ALLE

Simone siger, at katalysatorer normalt er specifikke for en bestemt reaktion, og der er muligvis ikke en kendt katalysator for den reaktion, du vil fremskynde.

Men han siger, at elektricitet har fremskyndet alle de reaktioner, de har prøvet hidtil.

"Vi tror, ​​at dette kan anvendes på alle kemiske reaktioner, men med forskellige følsomheder, ”Siger Simone.

Hvor godt elektriske felter vil fungere for en given reaktion kan forudsiges med en computer.

Men der er en fangst - du skal orientere de to molekyler på den rigtige måde.

FØRER DEM OP

At få molekyler til at reagere er lidt som at spille Tetris - du skal orientere dem korrekt, hvis de kommer til at passe sammen.

Indtil nu, det har vi ikke haft teknologien til.

Men Simone, Nadim og Michelle har været i stand til at bruge nanoteknologi til at orientere molekylerne på den korrekte måde og derefter bringe dem tæt sammen for at reagere.

Arbejde med nanoskala præcision, alt, hvad de studerer, er lille - tænk 100, 000 gange mindre end bredden af ​​et menneskehår.

Nadim siger, at udfordringen nu er at skalere arbejdet til større mængder.

"Vi har nogle data, der viser, at du kan gå op fra et par hundrede til tusinde til en million milliarder, " han siger.

"Ideelt set skal du gå mod en muldvarp - en milliard milliarder millioner."

Måske vil dit hus en dag blive fyldt med genstande, der er muliggjort ved brug af elektricitet som katalysator.

Denne artikel blev først vist på Particle, et videnskabeligt nyhedswebsted baseret på Scitech, Perth, Australien. Læs den originale artikel.