2024年度IUPAC化学领域十大新兴技术
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2024-12-06
10月22日，在由中国科协主办的2024年世界科技与发展论坛开幕式期间，2024年度IUPAC化学领域十大新兴技术正式发布。
2024年度化学领域十大新兴技术
Frustrated Lewis pairs(受阻路易斯对)
Triboelectric nanogenerators(摩擦电纳米发电机)
Aptamers(适配体)
Mxenes(Mxenes)
Hydration lubrication(水合润滑)
Bioinspired nanofluidic iontronics(仿生纳流离子学)
KRAS inhibitors(KRAS抑制剂)
Neural network potentials(神经网络势)
Active adsorption(主动吸附)
Electrochemical nitrogen cycle(电化学氮循环)
今年发布的技术中，摩擦电纳米发电机、仿生纳流离子学和电化学氮循环等，均有来自中国科研团队的工作贡献。
- Frustrated Lewis pairs（受阻路易斯对）：受阻路易斯对是一种新型的催化体系，能够在没有金属参与的情况下催化氢气和其它小分子的活化与转化。这种催化体系为有机合成和工业催化提供了新的可能性，尤其是在氢气活化和氢化反应中具有重要意义。
- Triboelectric nanogenerators（摩擦电纳米发电机）：摩擦电纳米发电机是一种能够将机械能转换为电能的技术。它基于摩擦起电和静电感应效应耦合的原理，利用高分子材料的接触起电效应（静电），将微小振动中的机械能转换为电能。这项技术可以用于实现穿戴式电子产品、医疗健康、机器人等设备的自供电。
- Aptamers（适配体）：适配体是一类能够特异性识别目标分子的单链DNA或RNA，它们在生物传感、药物递送等领域有广泛应用。适配体因其高亲和力、高特异性和可调控性，在疾病诊断和治疗中展现出巨大潜力。
- Mxenes（Mxenes）：Mxenes是一类二维材料，具有优异的电导率和机械性能，可用于能源存储、催化等领域。Mxenes的研究和应用正在快速发展，它们在电化学储能、传感器、电磁屏蔽等方面的应用前景被广泛看好。
- Hydration lubrication（水合润滑）：水合润滑是一种新型润滑技术，通过水合作用来减少摩擦和磨损，提高机械效率。这种技术在减少能源消耗和环境影响方面具有潜在的应用价值。
- Bioinspired nanofluidic iontronics（仿生纳流离子学）：仿生纳流离子学模仿生物体内的离子传输机制，用于开发新型的生物电子器件。这一领域结合了生物学、纳米技术和离子学，有望在生物传感、神经科学和能源转换等领域取得突破。
- KRAS inhibitors（KRAS抑制剂）：KRAS是一种在多种癌症中发生突变的蛋白，KRAS抑制剂的开发对于癌症治疗具有重要意义。这一领域的进展为针对KRAS突变的精准医疗提供了新的工具和策略。
- Neural network potentials（神经网络势）：神经网络势是一种利用机器学习技术来预测分子间相互作用的方法。这种技术在材料设计和药物发现中具有潜在应用，能够加速新物质的发现和开发过程。
- Active adsorption（主动吸附）：主动吸附是一种新型的吸附技术，能够通过外部刺激响应来控制吸附过程。这种技术在环境净化、污染物处理和分离技术中具有广泛的应用前景。
- Electrochemical nitrogen cycle（电化学氮循环）：电化学氮循环通过电化学方法将氮气转化为氨或其他含氮化合物，对于合成氨工业和环境氮循环具有重要意义。这一技术有助于提高氮利用效率，减少环境污染。
2024年度化学领域十大新兴技术的遴选聚焦于那些处于技术发现与完全商业化之间的创新成果，虽然这些技术的成熟度各不相同，但它们均展现出颠覆性潜力，有望为化学及相关领域开辟新的机遇。这些技术为全球可持续发展提供了新的解决方案，同时也帮助化学制造商保持行业竞争力，即将重新构想我们的世界。
自2019年起，以成立100周年为契机，IUPAC联合包括中国化学会在内的来自世界各个国家和地区的化学学术组织，共同发起“年度化学领域十大新兴技术”这一全球性活动。希望能在全世界范围内遴选出具有巨大潜力的创新技术，以此来改变当前的全球化学与工业界格局，推动实现联合国可持续发展目标（SDG）。