Une représentation visuelle montrant comment fonctionne l'allocation des registres de coloration du graphique. Crédit :Jason Ott/UCR
Des produits chimiques mal mélangés provoquent un nombre choquant d'incendies, explosions, et blessures dans les laboratoires, entreprises, et des maisons chaque année.
Un nouveau programme informatique open source appelé ChemStor développé par des ingénieurs de l'Université de Californie, Bord de rivière, peut prévenir ces situations dangereuses en informant les utilisateurs s'il est dangereux de mélanger certains produits chimiques.
Les Centers for Disease Control estiment 4, 500 blessures par an sont causées par le mélange de produits chimiques de nettoyage de piscine incompatibles, dont la moitié se produisent dans les maisons. Même dans les laboratoires et les usines où les travailleurs sont formés aux protocoles de stockage sûrs, des confusions et des accidents se produisent, souvent après que des produits chimiques aient été mélangés par inadvertance dans un conteneur à déchets.
Les travaux des ingénieurs de l'UC Riverside sont publiés dans le Journal of Chemical Information and Modelling . Leur programme adapte une stratégie informatique pour allouer des ressources pour une utilisation efficace du processeur, connue sous le nom d'allocation de registre de coloration de graphe. Dans ce système, les ressources sont colorées et organisées selon une règle qui indique des points de données adjacents, ou des nœuds, le partage d'un bord ne peut pas également partager une couleur.
"Nous colorons un graphique de telle sorte que deux nœuds partageant une arête n'aient pas la même couleur, " a déclaré le premier auteur Jason Ott, un doctorant en informatique qui a dirigé la recherche.
"L'idée vient des cartes, " a expliqué le co-auteur William Grover, professeur adjoint de bio-ingénierie au Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering avec une formation en chimie. « Sur une carte des États-Unis, par exemple, aucun deux états adjacents ne partagent une couleur, ce qui les rend faciles à distinguer."
ChemStor s'appuie sur une bibliothèque de l'Environmental Protection Agency de 9, 800 produits chimiques, organisés en groupes de réactivité. Il construit ensuite un graphique d'interaction chimique basé sur les groupes de réactivité et calcule le plus petit nombre de couleurs qui coloreront le graphique de sorte qu'aucun deux produits chimiques pouvant interagir ne partagent également la même couleur.
ChemStor attribue ensuite tous les produits chimiques de chaque couleur à un conteneur de stockage ou à déchets après avoir vérifié qu'il y a suffisamment d'espace. Les produits chimiques de même couleur peuvent être stockés ensemble sans réaction dangereuse, alors que les produits chimiques de couleurs différentes ne le peuvent pas.
Si deux produits chimiques ou plus peuvent être combinés dans la même armoire ou ajoutés à un conteneur à déchets sans former de combinaisons potentiellement dangereuses de produits chimiques, ChemStor détermine que la configuration est sûre. ChemStor indique également si aucune configuration de stockage ou d'élimination sûre ne peut être trouvée.
Grover, qui a subi un incendie de laboratoire destructeur causé par des produits chimiques incompatibles pendant ses années de premier cycle, a déclaré qu'il prenait la menace très au sérieux.
« Je suis responsable de la sécurité des personnes dans mon laboratoire, et ChemStor serait comme un filet de sécurité dans le cadre de nos protocoles de stockage déjà stricts, " dit Grover.
La fonctionnalité de ChemStor est actuellement limitée à une interface de ligne de commande uniquement, où l'utilisateur entre manuellement le type de produits chimiques et la quantité d'espace de stockage dans un ordinateur.
Des mises à jour sont à venir pour rendre ChemStor plus convivial, y compris une application pour smartphone utilisant l'appareil photo pour collecter des informations sur les produits chimiques et les options de stockage, ainsi qu'une intégration avec des assistants vocaux numériques, dont certains ont déjà commencé à être développés spécifiquement pour les chimistes, faisant de ChemStor un ajout naturel.
« N'importe quel système peut communiquer avec ChemStor tant que l'entrée est conçue de la manière attendue par ChemStor, " dit Ott. Le code est disponible ici.