In den letzten Jahren haben Chemiker aus der ganzen Welt bemerkenswerte Technologien und Innovationen auf ihren jeweiligen Gebieten vorgeschlagen. Ein Expertenteam, das von der International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) rekrutiert wurde, hat die Vorschläge geprüft und die innovativsten und bahnbrechendsten ausgewählt – vielversprechende Ideen mit ausgezeichneten Realisierungschancen. Die aufstrebenden Schlüsseltechnologien in der Chemie stehen auch im Einklang mit den Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen.
Dual-Ionen-Batterien
Die Verknappung von Lithium (Li) und Kobalt (Co) schränkt künftige Entwicklungen ein und steht zudem im Widerspruch zu SDG 12 über nachhaltige Produktionsmuster. Daher ziehen neuere Geräte wie Dual-Ionen-Batterien (DIBs) die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf sich.
DIBs stellen somit eine interessante Alternative für Netzspeicheranwendungen dar. Darüber hinaus werden ihre Elektroden aus billigen und reichlich vorhandenen Materialien auf umweltfreundlicheren Wegen hergestellt.
Aggregations-induzierte Emission
Lumineszierende Materialien sind heute allgegenwärtig: von LEDs bis hin zu Bioimaging-Techniken. Da die meisten dieser Substanzen eine Vielzahl von aromatischen Hälften haben, neigen die Moleküle dazu, sich in hohen Konzentrationen anzuhäufen, was schließlich die Lumineszenz tötet. Wir kennen diesen Effekt als Auslöschung durch Anhäufung.
Die AIE hat bei der Entwicklung lumineszierender Materialien Neuland betreten – sie hat bereits Anwendungen in OLED-Geräten, Sensoren und neuen Bioimaging-Tools gefunden. Die New York Times hat das Potenzial der AIE hervorgehoben, schon bald die reale Welt zu erreichen.
Mikrobiom und bioaktive Verbindungen
In unserem Darm, unseren Atemwegen und unserer Haut leben mehr als 10 Billionen Mikroben. Unser Mikrobiom verändert möglicherweise unser Verhalten und die Forschung deutet darauf hin, dass es auch Krankheiten wie Krebs auslösen und unsere Reaktion auf eine Behandlung bestimmen kann. All diese Bakterien setzen als Reaktion auf verschiedene Reize in ihrer Umgebung ständig Stoffwechselprodukte frei. Die Chemie kann eine Schlüsselrolle beim Screening und der Identifizierung all dieser verschiedenen Moleküle spielen, die schließlich isoliert und als neue therapeutische Kandidaten verwendet werden können.
Das mikroskopische Leben in unserem Inneren ist ungeheuer vielfältig. Chemiker und Biochemiker finden in den Genomen von Bakterien eine Unzahl neuer bioaktiver Verbindungen, die dort kodiert sind. Somit trägt die Chemie direkt zum SDG 3 bei. Das heißt, das Verständnis und die Entschlüsselung der Geheimnisse unseres Mikrobioms können die Zukunft der Gesundheit revolutionieren.
