Όταν οι χημικοί αναπτύσσουν νέα υλικά Τι υπάρχει γενικός στόχος;

Οι χημικοί που αναπτύσσουν νέα υλικά έχουν γενικά ένα ευρύ φάσμα στόχων, αλλά ορισμένοι συνήθεις στόχοι περιλαμβάνουν:

Στόχοι που βασίζονται στην απόδοση:

* Βελτιωμένες ιδιότητες: Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει την ενίσχυση των υφιστάμενων ιδιοτήτων ενός υλικού, όπως η δύναμη, η ανθεκτικότητα, η αγωγιμότητα ή η αντοχή στη θερμότητα. Ή θα μπορούσε να περιλαμβάνει τη δημιουργία εντελώς νέων ιδιοτήτων, όπως οι δυνατότητες αυτοθεραπείας ή η ικανότητα να ανταποκρίνονται στα ερεθίσματα.

* Μειωμένο κόστος: Ανάπτυξη φθηνότερων εναλλακτικών λύσεων σε υπάρχοντα υλικά ή δημιουργώντας πιο αποτελεσματικές μεθόδους παραγωγής για τη μείωση του κόστους παραγωγής.

* Ενισχυμένη βιωσιμότητα: Σχεδιασμός υλικών από ανανεώσιμους πόρους, μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων κατά τη διάρκεια της παραγωγής και της χρήσης ή τη δημιουργία βιοαποικοδομήσιμων υλικών.

* Αυξημένη απόδοση: Για παράδειγμα, ανάπτυξη νέων καταλυτών για χημικές αντιδράσεις, δημιουργώντας πιο αποτελεσματικά ηλιακά κύτταρα ή βελτιώνοντας την απόδοση των μπαταριών.

Ειδικές εφαρμογές:

* Επίλυση ενός συγκεκριμένου προβλήματος: Για παράδειγμα, ανάπτυξη ενός νέου υλικού για χρήση στην αεροδιαστημική, ιατρική ή παραγωγή ενέργειας.

* Αντικατάσταση ενός υπάρχοντος υλικού: Για παράδειγμα, η εύρεση μιας βιώσιμης εναλλακτικής λύσης στα πλαστικά ή η δημιουργία ενός ελαφρύτερου, ισχυρότερου μετάλλου για την κατασκευή κτιρίων.

* Δημιουργία ενός εντελώς νέου υλικού: Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την εξερεύνηση εντελώς νέων τύπων υλικών, όπως αυτο-συναρμολογητικές δομές ή υλικά με μοναδικές οπτικές ιδιότητες.

Γενικοί στόχοι:

* Επέκταση των ορίων της χημείας: Πιέζοντας τα όρια του τι είναι δυνατό με την επιστήμη των υλικών και την ανάπτυξη νέων τεχνικών για τη δημιουργία και τον χαρακτηρισμό των υλικών.

* Αντιμετώπιση παγκόσμιων προκλήσεων: Ανάπτυξη υλικών που μπορούν να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση ζητημάτων όπως η αλλαγή του κλίματος, η έλλειψη πόρων ή η ασθένεια.

* Βελτίωση των ανθρώπινων ζωών: Η δημιουργία υλικών που μπορούν να οδηγήσουν σε καλύτερη υγειονομική περίθαλψη, πιο αποτελεσματική μεταφορά ή υψηλότερη ποιότητα ζωής.

Τελικά, ο συγκεκριμένος στόχος ενός χημικού που αναπτύσσει ένα νέο υλικό θα εξαρτηθεί από την ερευνητική περιοχή, τη χρηματοδότησή του και τις ανάγκες της αγοράς. Αλλά η βασική αρχή είναι πάντα να δημιουργούν υλικά που είναι χρήσιμα, καινοτόμα και ευεργετικά για την κοινωνία.