طور باحثون من شركة IBM بالتعاون مع جامعة ستانفورد طريقة رخيصة لإنتاج البلاستيك النباتي بدلاً من النفط

استخدم العلماء الأدوات المعرفية في مجال الكيمياء الحاسوبية لاكتشاف محفز لإنتاج البلاستيك القابل للتحلل من النباتات

على الرغم من توفر أدوات المائدة القابلة للتحلل الحيوي على أرفف المتاجر، غالبًا ما يختار المستهلكون الخيار الأرخص وهو أدوات المائدة المصنوعة من البلاستيك العادي المشتق من النفط - والذي يلوث البيئة. حدد بحث جديد أجرته شركة IBM محفزًا كيميائيًا يجعل من الممكن إنتاج بلاستيك رخيص قابل للتحلل من نباتات مثل أشجار النخيل والبنجر. ويمكن استخدام هذا البلاستيك الرخيص في تصنيع مجموعة واسعة من المنتجات، بدءًا من أواني الطعام وحتى الأجهزة الطبية.

كان قسم الكيمياء الحاسوبية في مختبر ألمادن التابع لشركة IBM في كاليفورنيا يبحث عن طريقة فعالة وأرخص لإنتاج مواد بلاستيكية قابلة للتحلل. الطريقة الحالية لتحويل النباتات إلى بلاستيك قابل للتحلل يتم مساعدتها من خلال دمج المعادن الثقيلة في العملية، والتي يصعب التخلص منها لاحقًا. المحفز الجديد هو في الأساس مادة عضوية، مما يقلل بشكل كبير من الطاقة اللازمة للعملية، ويقلل من المنتج النهائي. ولا يحتوي المحفز على أي معادن ثقيلة - وبالتالي فهو قابل للتحلل في البيئة، تمامًا مثل البلاستيك المنتج معه.

استخدم البحث نماذج حاسوبية للعمليات الكيميائية، إلى جانب العمل المختبري. أتاحت النماذج الحاسوبية فحص سلسلة من التركيبات الكيميائية للمحفزات المحتملة، من أجل تحديد وتحديد المحفز الأكثر كفاءة والأرخص.

يوضح البحث الحالي بشكل جيد الاستخدامات الممكنة لأنظمة الحوسبة المعرفية، خاصة في عالم أبحاث المواد. يشكل حجم ووتيرة التطور والتعقيد المتزايد لعلم المواد تحديات معقدة للعلماء الذين يعملون على اكتشاف مواد جديدة. تجمع مختبرات أبحاث IBM بين الخبرة في مجالات المعلوماتية الخاصة بالبوليمرات والمواد الأخرى، من أجل بناء أنظمة نموذجية تمكن من استرجاع البيانات وتنظيمها وتحليلها والتنبؤ بسلوك المواد الجديدة. ومن خلال الاستفادة من المعرفة الموجودة في قواعد البيانات العلمية في العالم وتسريع العمليات الحسابية المستخدمة في هذه الأنواع من التجارب، قد تساعد هذه الأدوات المعرفية في تحديد الأنماط الهيكلية وطرق تكوين المواد، وتمكين التحقيق السريع للاكتشافات الجديدة في هذا المجال.
نُشرت الورقة البحثية الجديدة لشركة IBM هذا الشهر في المجلة العلمية Nature Chemistry، كجزء من تعاون طويل الأمد تقيمه شركة IBM مع قسم الكيمياء في جامعة ستانفورد. يحتفل مختبر أبحاث IBM في إلمدن، هذه الأيام، بمرور ثلاثين عامًا من الابتكار، بما في ذلك: تطوير القرص الصلب، واختراع قاعدة البيانات الجدولية، وتطوير أول شريحة عصبية.