تولید مواد شیمیایی 40 درصد از کل انرژی مصرفی در حال حاضر در تولید را تشکیل می دهد و این فرآیند همچنین منجر به ضایعات حلال سمی می شود که محیط زیست را آلوده می کند و خطراتی برای سلامتی انسان و حیوانات دارد. یک مطالعه جدیدجزئیات یک روش مکانیکی جدید را ارائه می دهد که توانایی تولید مواد شیمیایی را بدون آن اثرات مضر دارد.
محققان با ابتکار علم نانو در مرکز تحقیقات علوم پیشرفته در مرکز فارغ التحصیلان CUNY (CUNY ASRC)، دانشگاه پنسیلوانیا و دانشگاه کالیفرنیا-مرسد رویکرد منحصر به فردی را اتخاذ کردند که فرصت استفاده از مکانیک شیمی را در تولید در مقیاس بزرگ افزایش می دهد. این تکنیک از شیمی آلی و فناوری نانو برای فشار دادن مولکول ها به یکدیگر و ایجاد مواد شیمیایی بدون استفاده از حلال های گران قیمت که محیط را آلوده می کنند، استفاده می کند. یافته‌های تیم تحقیقاتی پیامدهای عمده‌ای برای بخش‌های تولیدی متعدد از جمله تولید داروها و مواد برای اهداف مختلف پزشکی و صنعتی دارد.
آدام براونشوایگ، سرپرست تیم تحقیق، گفت: «این یک پیشرفت واقعاً هیجان‌انگیز است، زیرا این کشف، مکانیک شیمی را به وسیله‌ای مطمئن برای تولید مواد شیمیایی تبدیل می‌کند و به ما این امکان را می‌دهد تا این کار را بدون محصولات جانبی مضر و نیازهای انرژی زیاد تکنیک‌های تولید فعلی انجام دهیم.» استاد شیمی و بیوشیمی با ابتکار علم نانو CUNY ASRC و گروه شیمی کالج هانتر.
یرژان ژولداسوف، نویسنده اول، دانشجوی دکترا در آزمایشگاه براونشوایگ، می‌گوید: «وقتی مولکول‌ها را تحت فشار قرار دادیم، متوجه شدیم که آنها به شکل‌های جدید و واکنش‌پذیری پیچیده‌تر می‌شوند که به انرژی کمتری برای ترکیب و تولید یک ماده شیمیایی مورد نظر نیاز دارند.
این آزمایش به محققان اجازه داد تا میزان نیروی مورد نیاز برای ایجاد یک واکنش شیمیایی قابل پیش‌بینی و قابل اعتماد را اندازه‌گیری کنند و نشان دهند که مکانیک شیمی تکنیکی قابل دوام و مقیاس‌پذیر برای تولید مواد شیمیایی به روشی پایدارتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر است. این تکنیک جدید همچنین می‌تواند برای ایجاد داروها و مواد جدیدی که با استفاده از تکنیک‌های فعلی متکی به حلال‌ها ساخته نمی‌شوند، استفاده شود.
رابرت کارپیک، یکی از نویسندگان این مقاله، استاد دپارتمان مهندسی مکانیک و مکانیک کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا که در این پروژه همکاری داشت، افزود: “این کشف بدون همکاری شیمیدانان با مهندسان مکانیک به روشی واقعاً چند رشته ای امکان پذیر نبود. شیمیدان‌ها برای طراحی و اجرای آزمایش‌ها حیاتی بودند، اما ما مجبور شدیم دانش شیمی پیشرو آنها را با تجزیه و تحلیل مکانیک پیشرفته ترکیب کنیم تا بفهمیم که چگونه نیروهای مکانیکی واکنش‌های شیمیایی را در اینجا تسریع می‌کنند.
Materials provided by Advanced Science Research Center, GC/CUNY. Note: Content may be edited for style and length.
