ดีกว่าโดยการออกแบบดีกว่าโดยการออกแบบดีกว่าโดยการออกแบบ

เคมีเป็นเรื่องเกี่ยวกับประกายไฟ — การแตกพันธะ, ฟองบีกเกอร์, กฎของปฏิกิริยา แต่มีนักวิจัยจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่หมกมุ่นอยู่กับด้านที่เงียบกว่าของเคมี แทนที่จะเป็นความกระฉับกระเฉงและเป็นกลุ่ม พวกเขาแสวงหาการคาดเดาอย่างสงบกลุ่มผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวัน ตั้งแต่ขวดพลาสติกไปจนถึงสารหน่วงไฟที่ใช้กับผ้า สามารถออกแบบให้ปลอดภัยสำหรับผู้คนมากขึ้น นักเคมีโต้แย้งตามเข็มนาฬิกาจากซ้ายบน: ANDRE BLAIS/SHUTTERSTOCK; จอห์น เฮิร์สต์/SHUTTERSTOCK; DOROO/ISTOCKPHOTO; PALABRA/SHUTTERSTOCK

การเปลี่ยนแปลงหนึ่งหรือสองอย่างง่าย ๆ ของโมเลกุล เช่น 

การเปลี่ยนพันธะหรือประจุซ้ำ อาจส่งผลต่อวิธีที่สารประกอบมีปฏิสัมพันธ์กับร่างกาย

ที่มา: A. VOUTCHKOVA

พื้นหลัง: DONALD SAWVEL/SHUTTERSTOCK; เข็มทิศ: ANTHIACUMMING/ISTOCKPHOTO; ดินสอ: CRACKERCLIPS/ISTOCKPHOTO;

นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้กำลังเรียกร้องให้มีแนวทางใหม่ในการออกแบบทางเคมี: พวกเขาต้องการสารประกอบที่ทำงานได้ดี ไม่ว่าจะเป็นยางที่เด้งกลับหรือยาทาเล็บที่เปล่งประกาย แต่การดำเนินการก็ต้องจบลงที่นั่น ไม่ต้องทำงานหลายอย่าง ขอบคุณมาก.

สารเคมีในปัจจุบันจำนวนมาก — ในบรรจุภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด เฟอร์นิเจอร์ และที่อื่นๆ — ไปในที่ที่ไม่ควรไปและทำมากกว่าที่ออกแบบไว้ Bisphenol A ซึ่งเป็นส่วนประกอบทั่วไปในพลาสติกโพลีคาร์บอเนต กลายเป็นหัวข้อข่าวเกี่ยวกับการเข้าสู่ร่างกายและขัดขวางการพัฒนาและการทำงานของเนื้อเยื่อ ( SN: 7/18/09, p. 5 ) สารหน่วงไฟทั้งเก่าและใหม่ยังคงอยู่ในสิ่งแวดล้อม ปนเปื้อนในดิน ทางน้ำ และสัตว์ป่า ( SN: 4/24/10, p. 12 ) และการวิเคราะห์ใหม่รายงานออนไลน์ 14 มกราคมในมุมมองด้านสุขภาพสิ่งแวดล้อมพบว่าเลือดและปัสสาวะ 99 เปอร์เซ็นต์

ของหญิงตั้งครรภ์ชาวอเมริกันที่ได้รับการทดสอบมีรายการซักผ้าของสารเคมีแทรกแซง ซึ่งรวมถึง PCBs 

สารกำจัดศัตรูพืช สาร PFCs PBDE สารพทาเลต และเปอร์คลอเรตส่วนประกอบเชื้อเพลิงจรวด

ไมเคิล วิลสัน รองผู้อำนวยการศูนย์เคมีสีเขียวแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ระบุว่า เว้นแต่จะมีการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในวิธีการสร้างสารเคมีตั้งแต่เริ่มแรก ปัจจุบันมีการผลิตสารเคมีมากกว่า 30 ล้านเมตริกตันในหรือนำเข้าไปยังสหรัฐอเมริกาในแต่ละวัน ซึ่งเป็นปริมาณที่จะเติมเต็มแถวรถบรรทุกน้ำมันที่มีความยาว 10,000 ไมล์ และการผลิตเคมีภัณฑ์ทางอุตสาหกรรมคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในศตวรรษหน้า แซงหน้าการเติบโตของประชากร

Adelina Voutchkova จากศูนย์เคมีสีเขียวของ Yale University และเพื่อนร่วมงานได้โต้แย้งกันเมื่อปีที่แล้วเพื่อให้แน่ใจว่าโมเลกุลของวันพรุ่งนี้มีความอ่อนโยนมากกว่าในปัจจุบัน (หนึ่งในผู้ร่วมเขียนบทความคือ Paul Anastas ซึ่งเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายว่าเป็นบิดาแห่งเคมีสีเขียว) นักเคมีได้ออกแบบสารประกอบมาเป็นเวลานานเพื่อให้มีคุณสมบัติเฉพาะ Voutchkova กล่าว นักเคมีคนเดียวกันควรจะสามารถออกแบบสารประกอบที่ไม่มีคุณสมบัติที่ไม่ต้องการได้

การวิเคราะห์ที่ตีพิมพ์ในTetrahedronเมื่อปีที่แล้วชี้ให้เห็นว่าสามารถระบุลักษณะที่ช่วยให้สารเคมีผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และกักเก็บกลไกของเซลล์ได้ ทีมงานของ Voutchkova ใช้ข้อมูลที่มีอยู่เกี่ยวกับบุคลิกภาพของสารเคมีที่เป็นพิษที่รู้จักมากกว่า 500 ชนิดและสารเคมีเชิงพาณิชย์อีก 130,000 ชนิด ทีมงานของ Voutchkova ได้คิดค้นชุดพารามิเตอร์สำหรับการทำนายคุณสมบัติที่สารประกอบใหม่ ๆ จะขาดในอุดมคติ

ตัวอย่างเช่น สารประกอบที่เป็นพิษบางชนิดมีอะตอมในวงแหวนสามหรือสี่ส่วนแน่น ซึ่งเป็นโครงสร้างที่น่าอึดอัดใจที่สามารถทำให้สารเคมีมีปฏิกิริยาตอบสนองสูงและมีแนวโน้มที่จะสร้างความเสียหายให้กับเซลล์มากกว่าสารประกอบที่มีวงแหวนขนาดใหญ่

แน่นอน การไม่มีวงแหวนเล็กๆ ไม่ได้รับประกันว่าจะไม่เป็นอันตราย เช่นเดียวกับการนัดเพื่อนนัดบอด การทำตามข้อกำหนดด้านลบ เช่น “ไม่มีนักดนตรี” หรือ “ไม่ใช่คนเมือง” ไม่จำเป็นต้องมีคุณสมบัติทางเคมีที่ดีเสมอไป แต่การประเมินชี้ให้เห็นว่าเมื่อนำคุณลักษณะมารวมกัน จะมี “ช่องว่างทางเคมี” แบบเจนธรรมดาที่ค่อนข้างชัดเจนซึ่งจะสามารถพบสารประกอบที่มีแนวโน้มที่จะประพฤติตัวได้

“เรากำลังพยายามให้เครื่องมือกับนักเคมีที่บอกว่า ‘โอเค มีเหตุผล เมื่อฉันดูโมเลกุลใหม่นี้ ที่ฉันไม่เคยเห็นมาก่อน ฉันจะประเมินได้ไหมว่าร่างกายจะดูดซึมได้มากน้อยเพียงใด’ Voutchkova กล่าว “เราหวังว่าในอีก 5-10 ปีข้างหน้าบริษัทจะมีกลยุทธ์ที่สมเหตุสมผลในการค้นหาทางเลือกที่ปลอดภัย แทนที่จะมองหาโดยบังเอิญ”

แนะนำ : รีวิวเครื่องใช้ไฟฟ้า | รีวิวอาหารญี่ปุ่น| รีวิวที่เที่ยว | ดาราเอวี