Mitkä ovat kemian kiinnostavimmat tutkimusaiheet?

Kysymys kiinnostavimmista aiheista tulee esiin kaikissa arvioinneissa niin julkaisukäsikirjoitusten ennakkoarvioinneissa, tutkimusprojektien arvioinneissa kuin esimerkiksi kemian laitosten tutkimuksen kokonaisarvioinneissakin. Niissä arvioidaan siis sitä, onko tehty tai suunniteltu tutkimus ajankohtainen ja yleisesti kiinnostava.

Mihin voisi verrata ja punnita, onko oma tutkimus ajantasaista ja yleisesti kiinnostavaa?

Tutkimuksia ja tutkijoita arvioidaan usein sen mukaan, miten paljon heidän tekemiinsä julkaisuihin viitataan. Se on jonkinlainen mittari mutta taaksepäin katsova. Lisäksi viittausmäärät vaihtelevat alakohtaisesti.

Kemian lehdet, esimerkiksi Amerikan kemian seuran ja Royal Societyn lehdet julkaisevat vuosittain listoja eniten ladatuista artikkeleista.

Monipuolisia artikkeleita julkaisevien kemian yleislehtien kuten Angewandte Chemien, Journal of the American Chemical Societyn ja Chemical Sciencen latauksista saa kuvan, mitkä aiheet ovat lukijoita kiinnostaneet.

Kemian erikoisalojen lehdistä saadut listat ovat merkittävästi rajoittuneempia. Näihin lehtien mukaan kiinnostavimmiksi koettuihin aiheisiin voi toki peilata omaa tutkimusaihettaan.

IUPAC: On tunnistettava 10 ajankohtaisinta teknologiaa

Vuonna 2019 vietettiin IUPACin (International Union of Pure and Applied Chemistry) 100-vuotisjuhlia ja samassa yhteydessä Medelejevin jaksollisen järjestelmän 150-vuotisjuhlaa. IUPAC ei halunnut katsoa juhlavuotenaan vain taaksepäin, vaan se halusi miettiä nykyhetkeä ja tulevaisuutta.

Järjestö asetti asiantuntijoiden työryhmän, jonka tehtävänä oli tunnistaa 10 ajankohtaisinta kemian teknologiaa. 

Otsikkona oli Emerging technologies. Sillä tarkoitettiin esiin nousevia teknologioita, joita on tutkittu jo jonkin aikaa ja joiden perusteet tunnetaan tarkkaan, mutta jotka eivät vielä ole laajamittaisesti käytössä teollisuudessa.

Ensimmäinen listaus nousevista tutkimusaiheista

1. Nanopestisidit eli täsmätorjunta-aineet, joilla vähennetään nyt käytössää olevien aineiden ympäristöongelmia  
2. Enantioselektiivien organokatalyysi, joka mahdollistaa uudentyyppisiä, halvempia ja metallivapaita prosesseja.
3. Kiinteän olomuodon akut, joissa nestemäinen elektrolyytti on korvattu kiinteällä elektrolyytillä ja saadaan akut turvallisemmiksi
4. Virtauskemia, eli jatkuvatoimiset prosessit panosprosessien sijaan, mikä on helpottanut vaarallisten kemikaalien käsittelyä ja mahdollistanut uudentyyppisiä reaktioita
5. Reaktiivinen ekstruusio, jossa tehdään reaktioita ilman liuottimia
6. Metalliorgaaniset verkkorakenteet (MOF) ja muut huokoiset materiaalit, jotka kykenevät sitomaan huokosiin pieniä molekyylejä ja vapauttamaan ne. Erityisesti veden talteenotto ilmasta on kiinnostava.
7. Entsyymien suunnattu evoluutio, jossa muokataan entsyymiä toimimaan katalyyttinä halutussa reaktioissa
8. Muovien depolymerointi on tärkeä kierrätystekniikka, jossa polymeeri palautetaan monomeereiksi ja siten uudelleen käytettäväksi.
9. Reversiibeli radikaalipolymeroinnin deaktivointi. Radikaalipolymerointi on hallitsematon prosessi, mutta deaktivoinnin hallinnalla se saadaan kokonaan kontrolliin.
10. Biomateriaalien 3D-tulostus. 3D tulostus on tärkeä materiaalien valmistustekniikka, jonka ulottaminen kudosten ja elimien tekoon tuo paljon uusia mahdollisuuksia. 
     

Lue lisää: Fernando. Gomollón-Bel, Chemistry International 41 (2019) 12-17): Ten Chemical Innovations That Will Change Our World: IUPAC identifies emerging technologies in Chemistry with potential to make our planet more sustainable

Nyt kerätään lisää tietoa kemian kehityksen suunnista

IUPAC päätti jatkaa kehittyvien teknologioiden kartoittamista vuosittain tehtävillä kyselyillä.

Tavoitteena on nähdä, miten kemia muuttuu ja kehittyy. Asiantuntijanraati haluaa kertoa myös suurelle yleisölle kemian merkityksestä ihmiskunnan ja koko planeetan hyvinvoinnille ja kestävälle kehitykselle.

Asiantuntijapaneeli on laaja-alainen. Siihen kuuluu asiantuntijoita kaikilta kemian aloilta, materiaalitieteistä ja nanoteknologiasta. Sovellusalueina voivat myös olla terveys- ja ympäristötieteet sekä metodina esimerkiksi koneoppiminen.

Vuosina 2020–2024 esitetyt nousevat teknologiat löydät IUPACin sivustolta.