Научният свят има своите героини – жени, които със страст,

Научният свят има своите героини – дами, които със пристрастеност, непримиримост и визия не просто изследват, а трансформират бъдещето ни към по-добро. През 2025 година отбелязахме 15 години от основаването на програмата на L’Oréal и ЮНЕСКО „ За дамите в науката “ в България – самодейност, която до момента е подкрепила 42 изключителни българки, отличени за своите научни планове в основни научни области като физика, химия, биология, медицина, астрофизика, екология, информатика и инженерни науки.Науката като мотор на устойчивото бъдеще. Представяме ви научните решения на две изследователки - Искра Колева и Мария Калъпсъзова, които употребяват калкулации, катализ и нови материали, с цел да понижат излъчванията и да дадат втори живот на ресурсите. Искра Колева: Едно от най-важните приложения на катализаторите е в колите. Там метали като платина, паладий и родий оказват помощ да се понижат нездравословните излъчвания, като трансформират токсични газове като въглероден оксид в по-безопасни субстанции Искра Колева е носителка на оценката „ За дамите в науката “ през 2020 година. Нейната професионална област е химията. Тя изследва изчислителния разнороден катализ – посредством компютърно моделиране и симулации проучва по какъв начин протичат химични реакции върху твърди катализатори. Фокусът ѝ е върху екологично значими реакции като превръщането на въглероден оксид в въглероден диоксид, употребявайки катализатори от платина, цериев диоксид и зеолити. Нейната работа подкрепя основаването на по-чисти технологии и понижаване на нездравословните излъчвания. Как включването на въглерод и азот в катализаторите оказва помощ да се създадат химичните реакции по-ефективни и да се понижат замърсяванията във въздуха? Повечето каталитични процеси протичат с присъединяване на корав катализатор и субстанции в газообразно или течно положение. Най-често се употребяват метали като злато, платина, паладий и родий, които са доста ефикасни, само че и скъпи.Взаимодействието на въглерода с тези железни повърхности е изключително значимо. В някои случаи той може да понижи успеваемостта на катализатора, само че при ниски концентрации може и да я усъвършенства – да вземем за пример когато е ситуиран под повърхността на метала или в дейните му зони.Интересното е, че прибавянето на въглерод към по-достъпни метали като молибден и волфрам може да им придаде свойства, близки до тези на скъпите благородни метали. Това значи, че могат да се основат по-евтини, само че ефикасни катализатори. Подобен капацитет имат и материалите, съдържащи азот – така наречен нитриди, които също съчетават добра успеваемост с по-ниска цена. Как употребявате компютърни модели и симулации, с цел да разберете по какъв начин работят катализаторите и да създадете по-добри материали за по-чиста околна среда? Квантовохимичното моделиране разрешава да се изследват катализаторите на атомно равнище – да се разбере по какъв начин са устроени и по какъв начин протичат реакциите върху тях.Чрез компютърни симулации може да се наблюдава всяка стъпка от дадена реакция, да се откри коя е най-бавната или най-енергоемката и да се пресметна какъв брой елементарно реагентите се свързват с повърхността на катализатора. Това е основно за оценка на неговата успеваемост.При по-сложни системи, да вземем за пример железни наночастици върху притежател, тези способи оказват помощ да се дефинира къде тъкмо се случва реакцията – по ръбовете, при недостатъци или на границата сред разнообразни материали. Така могат да се сравнят разнообразни разновидности и да се открие най-ефективният.Изчислителната химия е изключително потребна, когато опитите не дават задоволително ясна картина или когато би трябвало да се потвърдят и обяснят следените резултати. Тя може и да предложи нови хрумвания, които по-късно да бъдат тествани в лаборатория. Как бихте обяснили на необятната аудитория за какво Вашите проучвания са значими за бъдещето на чистите технологии и здравето на планетата? Едно от най-важните приложения на катализаторите е в колите. Там метали като платина, паладий и родий оказват помощ да се понижат нездравословните излъчвания, като трансформират токсични газове като въглероден оксид в по-безопасни субстанции – въглероден диоксид, водни пари и азот.Този развой е основен освен за превоза, само че и за редица индустриални приложения, свързани с филтриране на газове и произвеждане на сила.Въпреки че нови материали като карбиди и нитриди към този момент се изследват интензивно, техният капацитет към момента не е изцяло оголен.По-доброто схващане на това по какъв начин работят катализаторите е значимо, тъй като разрешава:да се подобрят съществуващите технологиида се основат нови, по-ефективни решенияи да се намерят по-достъпни други възможности на скъпите метали.Всичко това има директно значение за по-чиста околна среда и по-добро качество на живот.