Flow into the chemistry curriculum — ABC Chemicals


Ирония в том, что химики являются экспертами в изменениях, за исключением тех случаев, когда речь идет об их собственной практике. Марк Гиллиган недавно написал о нежелании химиков принять химию потока в качестве примера этой врожденной устойчивости к изменениям. Я видел то же сопротивление, и я это понимаю. Почему вы вдруг изменили свои привычки и приняли дорогую новую технологию?

Гиллиган утверждал, что отчасти проблема в том, что химики часто откладываются, когда пытаются создать собственное оборудование, а оно не работает — в отличие от готовых к продаже машин, которые он продает. Но по моему опыту, это не должно быть правдой. Химия потока является прекрасным примером проблем, с которыми новые идеи и технологии сталкиваются при преодолении устоявшихся традиционных методов. И лучший способ преодолеть эти проблемы — это образование.

Образование является ключевым

Я не был обучен химии потока. Но когда я впервые попал на поле во время постдока в 2010 году, это была любовь с первого взгляда. Мои коллеги по постдоку были не в восторге; «Скажи нет потоку» был популярным лозунгом. Действительно, хотя поток приобрел значительную популярность, он все еще разделяет область химии на верующих и неверующих. Это вызывает сожаление, потому что литература по химии потока убедительно показывает, что есть определенные преимущества для некоторых реакций, в частности для фотохимии, электрохимии, многофазной химии и для обращения с опасными реагентами.

Тем не менее, учебная программа по химии до сих пор фокусируется почти исключительно на круглодонных колбах — химия потока даже не упоминается. Это настораживает, потому что именно наши студенты должны быть открыты для новых идей — они еще не предвзяты и открыты для новых, инновационных технологий. Если мы хотим, чтобы следующее поколение химиков расширило границы нашей области, мы должны внедрять новейшие исследования и технологии в каждый слой нашей учебной программы, начиная с самых ранних лет. В Технологическом университете Эйндховена я внедрил химию потока в практический курс для студентов — наши студенты собирают свои собственные реакторы и испытывают их, и они считают это действительно полезным.

Эту стратегию мы предпочитаем и в лаборатории моей группы. У нас нет ни одного коммерческого устройства потока — у нас есть только то, что мы создали сами. Фактически, большинство всех опубликованных исследований химии потока было выполнено с использованием таких устройств DIY. Вы можете собрать реакторы с холодным потоком с дешевыми полимерными или нержавеющими капиллярами и многоразовыми микрофлюидными фитингами. Вам все еще понадобятся некоторые насосы, и да, вам нужно тщательно выбирать их, чтобы они подходили для вашей системы, но они широко применяются в вашей лаборатории. Все это может стоить менее 2000 евро.

Кроме того, низкая стоимость оборудования для самостоятельной работы означает, что у каждого студента в моей группе есть несколько установок. Это существенно увеличивает темпы научных открытий. Но финансовые сбережения — это наименьшее преимущество подхода «сделай сам». Создание вашей установки дает вам более глубокое понимание технологии — поэтому, если она повреждена, вы можете легко ее починить. И вы можете адаптировать конструкцию вашего реактора к потребностям химии и вносить небольшие улучшения на лету. И хотя полезно понимать инженерные принципы, лежащие в основе потока, вам не нужна степень в области химического машиностроения.

Внутри черного ящика

В разработке собственного оборудования есть подлинная педагогическая ценность. Студенты становятся более творческими и развивают более междисциплинарный образ мышления. Часто химики и инженеры почти не говорят на одном языке. Проточная химия может служить мостом между ними и создает общее понимание. Мои коллеги в химической промышленности ценят людей с этими навыками, потому что это уменьшает задержки при передаче проектов из одной группы в другую.

Конечно, коммерческие устройства также ценны, в частности, для обеспечения воспроизводимости между лабораториями, и если у вас нет времени вкладывать средства в изучение потока, то есть вариант, чтобы открыть свой кошелек и купить готовый к работе система. Но когда новая технология созревает до такой степени, что существует достаточный спрос на коммерческий продукт, такие устройства можно рассматривать как черные ящики. В образовательной среде упор должен делаться на развитие понимания: учитесь ездить на велосипеде с дешевым велосипедом, который вы ремонтируете и обслуживаете. Затем, когда вы почувствуете себя комфортно, купите этот модный гоночный велосипед.

Включите химию потока в свой учебный план и дайте учащимся самый широкий опыт создания молекул. Пусть они решают, какие идеи имеют будущее.







Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *