国际纯粹与应用化学联盟(Iupac)公布了化学领域十大新兴技术年度榜单。一些应对环境和可持续性挑战，而另一些则应对持续的大流行，专注于防止病原体传播的新解决方案，并由独立专家小组挑选。
“小组试图识别具有最大潜在影响的人，但我们也希望提供多样化和鼓舞人心的名单，”朱维尔加西亚·伊芙尼亚·朱维尔的总统选举“解释道。'我们包含的每一项技术都令人兴奋，并且有可能为解决重大的全球挑战做出贡献。例如，绿色氨有可能显着减少化肥生产中的 CO2排放，而单细胞代谢组学为我们提供了研究细胞生物学的新工具。
来自生物质的人工腐殖质
有机物质分解为腐殖质，为土壤添加有价值的养分。但是这个过程会产生二氧化碳和甲烷。制造人造腐殖质更加可持续和高效。当添加到土壤中时，合成混合物可以改善土壤质量，提高作物产量并减少肥料使用。一种方法是在热水中用灰分“烹饪”有机物(热液腐殖化)。
区块链技术
这种类型的数据库将数据存储在链接块中，可以证明在科学和工业中有助于提高数据的透明度和可访问性。区块链可以存储不同类型的信息，但迄今为止最常见的用途是作为交易的数字分类账。值得注意的是，区块链是去中心化的，因此没有任何个人或团体可以控制，并且输入的数据会被永久记录和访问。英国化学家已经尝试使用区块链来追踪一系列简单的计算计算，其中每个阶段的过程都被记录下来并在数字分类账中共享。化工公司已经创建了基于区块链的系统来实现供应链的现代化，从而实现安全交易和持续跟踪货物。
用化学发光成像生命
发光分子在许多应用中都非常有用，无论是在犯罪现场检测血液(鲁米诺)还是在显微镜下照亮生物样本(绿色荧光蛋白)。研究继续开发新材料，例如基于二氧杂环丁烷的探针。即使在没有有机溶剂的帮助下，这些探针即使在有水的情况下也能发出明亮的光，这使它们特别适用于对生命系统进行成像。二氧杂环丁烷探针可用于检测某些类型的肿瘤和沙门氏菌等致病菌。
RNA和DNA的化学合成
基于 mRNA 的 Covid 疫苗的成功为更多针对癌症、糖尿病和其他传染病的新型疗法铺平了道路。RNA 和 DNA 的化学合成现在是全自动的，并且可以在几个台式设备中使用。但该技术仍在不断进步，例如使用喷墨打印原理将DNA 沉积到硅芯片上，作为传统磁性解决方案的替代方案。
超润湿性
超润湿材料结合了两种极端状态——疏水性和亲水性——具有独特的流体动力学和反应性。为了创造它们，研究人员通过研究极难弄湿的荷叶和擅长吸水的蜘蛛丝从大自然中汲取灵感。他们在金属、聚合物和纺织品上创造了纳米结构的超润湿表面，用于潜在的应用，包括分解水、去除污染物、自清洁纺织品、油分离和冷却。
半合成寿命
合成核苷酸的产生使化学家能够构建人工生化机器，开发新系统以最大程度地减少转录和翻译错误的数量。它们为设计靶向治疗提供了新的化学工具，包括用于攻击转移性实体瘤的 Thor-707，目前正在临床试验中。
单细胞代谢组学 (SCM)
SCM 可以确定单个细胞的代谢特征。随着质谱等设备和技术的发展，SCM 分析已成为可能，适用于范围广泛的生物样品。在大流行时期特别相关的一种应用是提高对感染过程以及入侵病毒与细胞之间相互作用的理解。
声化学涂层
使用声波触发化学反应具有制造创新材料的巨大潜力，特别是用于抗菌涂层或智能涂层等表面，当它们检测到病原菌时会改变颜色。开发中的应用包括延长食品的保质期，以及提高锂离子电池的性能和稳定性。业界现在正在考虑扩大这项技术并开发能够连续生产涂层材料的方法。
可持续的氨生产
合成氨的 Haber-Bosch 工艺是最重要的工业化学反应之一。但它是高度能源密集型的，并且会排放大量二氧化碳。在搜索上另谋方式，使氨包括新型催化剂以减少氮。一种方法是在水性、熔盐或固态电解池中进行直接电化学合成。其他研究正在调查细菌和蓝藻中的氮还原酶。
靶向蛋白质降解
这项技术使研究人员能够控制体内有害蛋白质的数量，而不是试图改变或抑制其活性。一种降解剂药物可以通过蛋白酶体降解来破坏多种致病蛋白质。这项技术已经吸引了大型制药公司的投资，并催生了多家初创企业。临床试验显示了它在治疗癌症方面的前景，但它在其他与蛋白质积累相关的疾病中也有潜力，例如帕金森氏症和阿尔茨海默氏症。
