Οι επιστήμονες εργάζονται για τη χρήση συστημάτων υπολογιστών για τη δημιουργία εγκαταστάσεων χημικής παραγωγής κλειστού βρόχου.
Χημική βιομηχανία, συμπεριλαμβανομένωνφαρμακευτικά προϊόντα, καλλυντικά ή λιπάσματα, δημιουργούν μεγάλη ποσότητα απορριμμάτων, που αποτελούνται από πολλά πολύπλοκα χημικά μόρια, σημειώνουν οι ερευνητές. Οι επιστήμονες αναζητούν εδώ και καιρό τρόπους να χρησιμοποιήσουν τα απόβλητα από μια βιομηχανία για να δημιουργήσουν άλλα προϊόντα. Όμως, όπως σημειώνουν οι συγγραφείς της νέας εργασίας, αυτό ήταν εξαιρετικά δύσκολο να επιτευχθεί, καθώς κάθε ένωση ανοίγει ένα εκατομμύριο μονοπάτια σε άλλους χημικούς τύπους. Δεδομένου του αριθμού των παραγόντων που πρέπει να ληφθούν υπόψη στους υπολογισμούς, η ανάλυση γίνεται πολύ δύσκολη.
Στην εργασία τους, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν υπολογιστήτο σύστημα Allchemy, το οποίο μπορεί να αναλύσει τη σύνθεση πολύπλοκων αντικειμένων και, στη βάση του, να δημιουργήσει πιθανά συνθετικά δίκτυα (επιλογές για τη σύνθεση νέων ουσιών). Αρχικά, αυτό το σύστημα χρησιμοποιήθηκε για την αναζήτηση χημικών σημείων ζωής σε άλλους πλανήτες.
Το AI της πλατφόρμας σχηματίζει ένα δίκτυο διαδρομών σύνθεσης,που αντιστοιχεί σε όλες τις εισερχόμενες ουσίες και, στη συνέχεια, επιλέγει αυτές που αντιστοιχούν στην πράσινη παραγωγή κλειστού βρόχου και τις κατατάσσει σύμφωνα με καθορισμένα κριτήρια.
Ένα μικρό τμήμα του δικτύου πιθανών διαδρομών. Πηγή: Agnieszka Wołos et al., Nature
Οι ερευνητές σημειώνουν ότι οι προκύπτουσες διαδρομέςαντιπροσωπεύουν περιγραφές των σταδίων στη σύνθεση της επιθυμητής ένωσης. Οι επιστήμονες δοκίμασαν επιτυχώς το σύστημά τους χρησιμοποιώντας διάφορες διαδρομές που είχαν σχεδιαστεί για να συνθέσουν πραγματικά ναρκωτικά.
Οι χημικοί πιστεύουν ότι η ευρεία εισαγωγή συστημάτων υπολογιστών θα επιταχύνει σημαντικά τη μετάβαση σε χημική παραγωγή κλειστού κύκλου και θα μειώσει την ποσότητα των τοξικών αποβλήτων που πρέπει να απορριφθούν.
Διαβάστε περισσότερα:
Ανεξήγητη δυαδικότητα που βρίσκεται στη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων: σε τι θα οδηγήσει
Δείτε την ευθυγράμμιση των πλανητών το 2022: οι φωτεινότεροι πλανήτες είναι ορατοί στη φωτογραφία από τη Γη
Οι επιστήμονες εξηγούν πώς ένα βλαστοκύτταρο «καταλαβαίνει» τι θα γίνει