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Cosa hanno in comune la polvere da sparo, la penicillina e il teflon? Erano invenzioni che hanno preso d'assalto il mondo, ma sono state tutte create per puro caso.
In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Scienza , i ricercatori hanno utilizzato l'elettricità per sviluppare uno strumento che potrebbe rendere più facile ed economica la fabbricazione dei composti utilizzati nei prodotti farmaceutici e in altri prodotti naturali. Eppure anche questa invenzione si unisce ai ranghi delle molte innovazioni impreviste che l'hanno preceduta.
Christo Sevov, coautore dello studio e assistente professore di chimica e biochimica presso l'Ohio State University, faceva parte di un team che inizialmente cercava di preparare un catalizzatore che potesse essere attivato dall'elettricità per creare i legami dei composti farmacologici mirati .
I risultati del loro studio suggeriscono una linea guida generale per l'assunzione di materiali poco costosi e ampiamente abbondanti e il loro utilizzo per creare composti complessi che normalmente non funzionerebbero insieme. La razionalizzazione di questo processo chimico potrebbe consentire ai ricercatori di creare in sicurezza prodotti più preziosi con meno passaggi e meno sprechi.
Ma per facilitare effettivamente le loro reazioni chimiche in laboratorio, invece di utilizzare reagenti ad alta energia o sostanze aggiunte, come è consuetudine durante la sintesi dei materiali, il team di Sevov ha utilizzato il potere dell'elettricità.
Poiché l'elettricità è ecologicamente sostenibile, c'è stata recentemente una spinta nel settore industriale a muoversi verso l'uso dell'elettrochimica per favorire il cambiamento chimico.
"È un modo molto interessante di fare chimica in questi giorni, perché abbiamo il controllo totale su come gestiamo queste reazioni", ha detto Sevov.
La ricerca ha ampie applicazioni in medicina e nella creazione di prodotti come prodotti chimici per l'agricoltura (come pesticidi o erbicidi) e alcune materie plastiche. Ma la scoperta di Sevov, sebbene apparentemente fortuita, ha richiesto molto duro lavoro e pazienza per andare bene.
"Ci sono voluti forse tre mesi per testare diverse combinazioni di additivi, finché all'improvviso qualcosa ha funzionato e ha funzionato straordinariamente bene", ha detto Sevov. "Arrivare a quel complesso ci ha permesso di cucire insieme materiali molto difficili da cucire insieme in circostanze normali."
Poiché i metalli preziosi che molti chimici usano come catalizzatori possono costare un bel soldo, il team di Sevov ha scelto un atomo di nichel come catalizzatore per il loro strumento. In chimica, i catalizzatori sono responsabili dell'aumento o della diminuzione della velocità della reazione chimica mentre creano e creano legami.
"Essere in grado di utilizzare catalizzatori molto economici, come il nichel, è molto vantaggioso per tutti nell'intera comunità in generale", ha affermato. Oltre a essere un'alternativa economica per le aziende che producono prodotti farmaceutici, plastica e polimeri, l'utilizzo del nichel consente di contenere anche il costo dei prodotti alimentari. Ad esempio, se gli agricoltori dovessero pagare di più per i prodotti chimici agricoli che queste reazioni chimiche contribuiscono a creare, il prezzo del loro raccolto aumenterebbe proporzionalmente, ha affermato Sevov.
Per sviluppare ulteriormente la loro ricerca, il team continuerà a collaborare con Merck, una multinazionale farmaceutica, per provare a creare altri prodotti utilizzando reazioni più difficili e molecole più complesse. Ma con la loro ultima scoperta, Sevov ha affermato di essere ottimista sul fatto che il loro lavoro inizierà a creare nuove strade nel campo della chimica.
"Sfrutteremo questo intermedio davvero reattivo e vedremo fino a che punto possiamo correre con esso", ha detto Sevov. + Esplora ulteriormente
