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Borrador: Virender K. Sharma

Nacionalidad: americana

Alma Mater: Universidad de Delhi, Instituto Indio de Tecnología, Universidad de Miami

Carrera Científica en Campos: Química, Ciencias Ambientales, Ingeniería, Salud Pública

Institución: Universidad Texas A&M

Sitio web: https://public-health.tamu.edu/directory/sharma.html#education-and-focus

Introducción general

Virender K. Sharma es profesor y director del Programa de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la Facultad de Salud Pública de la Universidad Texas A&M. También posee el prestigioso título de Profesor Distinguido Universitario, el más alto honor otorgado a los profesores de Texas A&M. Su investigación transformadora dio como resultado un gran avance en la química del ferrato que mejorará la calidad del agua, la seguridad alimentaria y la reducción de patógenos/contaminantes de superficie, así como el cambio climático. Su misión personal es "Salvar vidas, incluso una vida".

Educación

El Dr. Sharma asistió a la Universidad de Delhi, donde se graduó con una licenciatura en química en 1980. Continuó sus estudios en la universidad y obtuvo una maestría en ciencias en química en 1982 antes de obtener una maestría en tecnología de la Universidad India. Institute of Technology en 1984. Sus estudios de doctorado fueron en química marina y atmosférica en la Escuela Rosenstiel de Ciencias Marinas y Atmosféricas de la Universidad de Miami. Completó su doctorado en 1989.

Carrera

La carrera científica del Dr. Sharma comenzó en la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo (SUNYAB), donde ocupó un puesto postdoctoral entre 1990 y 1991. Su carrera docente comenzó como profesor en el Millard Fillmore College de SUNYAB. Luego pasó un año en el Laboratorio Nacional Brookhaven, donde estudió la química de especies reactivas en solución. Después de trabajar como profesor visitante en el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (1991) y Drury College (1992), el Dr. Sharma estuvo en el cuerpo docente de la Universidad Texas A&M-Corpus Christi de 1992 a 1999. Se unió al Instituto de Tecnología de Florida en 1999 y fue miembro del cuerpo docente allí hasta 2013. Más sobre su carrera en https://twri.tamu.edu/news/2020/october/meet-a-scientist-virender-sharma/

El Dr. Sharma se unió al cuerpo docente de Texas A&M en 2014 y actualmente se desempeña como profesor en el Departamento de Salud Ambiental y Salud Ocupacional de la Escuela de Salud Pública y director del Programa de Medio Ambiente y Sostenibilidad del departamento. También se desempeña como profesor adjunto en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Texas A&M (Facultad de Ingeniería), el programa interdisciplinario de Gestión del Agua y Ciencias Hidrológicas (Facultad de Artes y Ciencias), Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos (Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida). ) y profesor afiliado del Texas A&M Energy Institute.

Anteriormente ocupó cargos de investigación en la Universidad de París-Est en Francia, el Centro Regional de Tecnología y Materiales Avanzados de la Universidad Palacky en la República Checa, la Iniciativa de Becas Internacionales del Presidente de la Academia China de Ciencias y el Departamento de Química de la Universidad de Stanford en California.

Sus puestos administrativos anteriores incluyen director del Centro de Excelencia de Ferrate del Instituto de Tecnología de Florida (2010-2013) y director de investigación para estudiantes universitarios en el Departamento de Química de Drury College.

Investigación

La investigación del Dr. Sharma ha realizado contribuciones fundamentales en las áreas de química y aplicaciones del ferrato.1-3 Su investigación innovadora y transformadora resolvió los desafíos técnicos históricos mediante la creación de "ferrato líquido", que se puede producir mediante un proceso simple y rentable. que permanece estable durante meses, en comparación con otras formas de ferrato, que se descomponen en el transcurso de unas pocas horas.

Los esfuerzos de investigación del Dr. Sharma llevaron a la comprensión cinética y mecanicista de la química del ferrato que podría abordar los desafíos globales en calidad del agua, seguridad energética, enfermedades infecciosas y seguridad alimentaria. También ha realizado investigaciones pioneras sobre nanopartículas naturales y de ingeniería en el agua. Ha estado investigando la aparición y remediación de contaminantes, toxinas, antibióticos, bacterias y genes resistentes a los antibióticos, nanopartículas y microplásticos/nanoplásticos para abordar los desafíos del mundo real de la sostenibilidad del agua.

Área de Impacto de la Investigación: Calidad del Agua

Clasificado entre los 15 principales expertos internacionales de Expertscape sobre contaminantes del agua durante la última década, el Dr. Sharma continúa centrándose en su investigación sobre la creación de un suministro de agua saludable. Su trabajo incluye encontrar formas de limpiar el suministro de agua de antibióticos y otros productos farmacéuticos que actualmente no se eliminan en las plantas de tratamiento de aguas residuales. Si no se toman más medidas, el agua no tratada completamente volvería a entrar en ríos y arroyos que proporcionan agua potable.

Sus esfuerzos de investigación científica llevaron a la comprensión cinética y mecanicista de la capacidad de la química del ferrato para reducir los contaminantes de preocupación emergente y los efectos tóxicos asociados, la formación de subproductos de la desinfección y la inactivación de microorganismos.4-7 Estos hallazgos contribuyen a mejorar la calidad del agua para humanos y salud Ambiental. Sus estudios fundamentales fueron la base de muchos otros desarrollos recientes en el campo de la química del ferrato y su aplicación al tratamiento del agua. Por ejemplo, a diferencia de muchos investigadores en el campo de las especies de hierro de alta valencia que buscaban el ferrato como un oxidante de transferencia de dos electrones, el Dr. Sharma demostró que el ferrato puede ser un oxidante de transferencia de un electrón. Esta investigación cambió el paradigma de conocer la capacidad de oxidación del ferrato y tratar los contaminantes en el agua. Además, algunos de sus inventos prácticos prometen una transición de estos hallazgos de estudios de laboratorio a aplicaciones de Ferrato en sistemas activos de tratamiento de agua y otras aplicaciones relacionadas, como el sector de la salud.

Su investigación abrió un nuevo campo para el tratamiento del agua mediante la activación de Ferrato (VI) para mejorar la oxidación química y una mejor inactivación de patógenos. Demostró que la activación de Ferrate puede lograr la remediación de contaminantes en 30 segundos mediante la generación de intermediarios más activos de vida corta, especies de hierro (V) y hierro (IV) de alta valencia, que de otro modo tomarían de minutos a horas usando no activados. Ferrato. Este trabajo revolucionario provocó un replanteamiento de los fundamentos y las tecnologías de Ferrate(VI) y permite que las tecnologías de Ferrate(VI) superen a muchas tecnologías establecidas en aplicaciones reales y una mayor aceptación en el mercado.

Su trabajo actual aborda la escasez de agua, un recurso que está distribuido de manera desigual, a menudo contaminado y gestionado de manera insostenible. Esto se está volviendo más apremiante en medio del aumento de la población mundial y el cambio climático. Como han señalado las Naciones Unidas, la escasez de agua es uno de los problemas más apremiantes del mundo y esta escasez afecta a todos los continentes. Una quinta parte de la población mundial (aproximadamente 1.200 millones de personas) vive en zonas con escasez de agua, mientras que otros 500 millones enfrentan cada vez más esta situación. Además, 1.600 millones de personas (una cuarta parte de la población mundial) enfrentan una escasez económica de agua porque los países carecen de la infraestructura necesaria para acceder al agua de ríos y acuíferos.

Área de Impacto de la Investigación: Enfermedades Infecciosas

Los entornos sanitarios pueden servir como caldo de cultivo para enfermedades infecciosas mortales. La Organización Mundial de la Salud informó que tres categorías de enfermedades infecciosas (infecciones de las vías respiratorias inferiores, afecciones neonatales y enfermedades diarreicas) se encontraban entre las 10 principales causas de muerte a nivel mundial en 2019. Además, el Banco Mundial afirmó que las enfermedades transmisibles comprenden seis de las 10 principales causas de muerte. Causas de muerte en los países de bajos ingresos. Las personas en estos países tienen muchas más probabilidades de morir de una enfermedad transmisible que de una no transmisible. La aparición de COVID-19 en 2020 y la posibilidad de que se produzcan más enfermedades infecciosas en el futuro hacen de este un tema apremiante para la humanidad.

Por lo tanto, es importante encontrar formas potentes y rentables de esterilizar estos centros sanitarios. La investigación del Dr. Sharma encontró que el ferrato (VI) puede eliminar patógenos y virus resistentes al cloro de las superficies en entornos de salud pública mediante un enfoque innovador que genera una solución líquida estable de ferrato.

Área de impacto de la investigación: enfermedades transmitidas por alimentos

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades estiman que aproximadamente 1 de cada 6 estadounidenses (o 48 millones de personas) enferman cada año por enfermedades transmitidas por alimentos. De ellos, 128.000 son hospitalizados y 3.000 mueren. Actualmente se sabe que hay 31 patógenos que causan enfermedades transmitidas por los alimentos, pero también hay numerosos agentes que pueden ser problemáticos.

Al darse cuenta de estos problemas, el Dr. Sharma ha tenido éxito inicial utilizando la tecnología Activated Ferrate(VI) para desinfectar frutas y verduras. Este proceso promete aumentar la sostenibilidad de los productos, salvaguardando así el suministro de alimentos a través de una solución respetuosa con el medio ambiente. La tecnología del Dr. Sharma se puede utilizar en el campo, en una instalación de procesamiento y en un supermercado o tienda de comestibles. El ferrato activado se puede aplicar a los alimentos para eliminar pesticidas, otras sustancias químicas y microorganismos como el gen de los monocitos de Listeria o Salmonella.

Área de Impacto de la Investigación: Energía y Cambio Climático

En todo el mundo, ha habido un gran impulso para encontrar alternativas a los combustibles fósiles y algunos investigadores trabajan en el hidrógeno como energía limpia y renovable. La electrólisis por división de agua se ha convertido en un método prometedor para obtener una producción eficiente de hidrógeno en términos de almacenamiento. Los electrocatalizadores desempeñan un papel fundamental en la división del agua que produce una reacción eficiente de evolución de hidrógeno (HER) y una reacción de evolución de oxígeno (OER), y el Dr. Sharma ha iniciado la aplicación de especies metálicas de alta valencia como ferrato y rutenio para proporcionar una solución respetuosa con el medio ambiente para división del agua.

Área de impacto de la investigación: destino de los contaminantes

El Dr. Sharma ha estudiado el destino de todos los contaminantes emergentes que históricamente han afectado la salud pública, entre los que se incluyen sustancias como arsénico, perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS, antibióticos, bacterias y genes resistentes a los antibióticos, y nanopartículas).6, 8-10 Últimamente su trabajo se ha centrado en el destino de los microplásticos y nanoplásticos en el agua, el aire, el suelo y los alimentos. Este enfoque mecanicista para comprender estos contaminantes emergentes llevará al Dr. Sharma a encontrar soluciones prácticas para proteger la salud humana y ecológica.

Publicaciones

El Dr. Sharma ha publicado más de 460 publicaciones en revistas revisadas por pares (citas > 42 500 e índice H: 99) según Google Scholar. Es autor de un libro, Oxidación de aminoácidos, péptidos y proteínas: cinética y mecanismo , y ha editado siete libros.

Sus esfuerzos le han llevado a ser reconocido como:

Patentes

El Dr. Sharma posee actualmente cinco patentes a nivel nacional e internacional. Tiene cinco solicitudes de patentes adicionales bajo examen.

Reconocimiento

El Dr. Sharma es miembro actual de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, la Sociedad Química Estadounidense, la Academia Europea de Ciencias, la Sociedad Real de Química y la Asociación Internacional de Materiales Avanzados. Anteriormente fue miembro del Centro de Diseño y Sistemas de Salud de la Universidad Texas A&M de 2020 a 2023 y obtuvo la beca internacional President Initiative de la Academia China de Ciencias en 2019 y 2017. También obtuvo la beca del Instituto Indio de Tecnología en 1982-84. mientras obtenía su título de Maestría en Tecnología.

Ha recibido los siguientes premios:

Honores

Membresías

El Dr. Sharma es miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de las Ciencias, la Sociedad Química Estadounidense, la Sociedad Real de Química, la Asociación de Ingenieros Ambientales y Profesores de Ciencias, la Academia Estadounidense de Ingenieros y Científicos Ambientales, la Asociación Internacional del Agua, Sigma Xi y la Asociación Internacional de Materiales Avanzados.

Referencias

Referencias

  1. Sharma, VK Ferrato de potasio (VI): oxidante respetuoso con el medio ambiente. Adv. Reinar. Res. 2002, 6, 143-156.
  2. Sharma, VK; Feng, M.; Dionisiou, DD; Zhou, H.-.; Jinadatha, C.; Manoli, K.; Smith, MF; Luque, R.; Mamá, X.; Huang, C.-. Intermedios reactivos de hierro de alto valor para mejorar el tratamiento del agua mediante ferrato. Reinar. Ciencia. Tecnología. 2022, 56 (1), 30-47; 10.1021/acs.est.1c04616.
  3. Sharma, VK; Zboril, R.; Varma, RS Ferrates: Oxidantes más ecológicos con acción multimodal en tecnologías de tratamiento de agua. Acc. Química. Res. 2015, 48, 182-191.
  4. Sharma, VK Rendimiento de la desinfección de Fe (VI) en agua y aguas residuales: una revisión. Ciencia del agua. Tecnología. 2007, 55 (1-2, Recuperación y reutilización de aguas residuales para la sostenibilidad), 225-232.
  5. Liu, J.; Luján, H.; Dhungana, B.; Hockaday, WC; Sayes, CM; Cobb, médico de cabecera; Sharma, VK Pretratamiento de ferrato (VI) antes de la desinfección: un enfoque eficaz para controlar los subproductos de la desinfección con halo aromáticos e insaturados en aguas potables cloradas y cloraminadas. Reinar. En t. 2020, 138, artículo 105641.
  6. Sharma, VK y Sohn, M. Arsénico acuático: toxicidad, especiación, transformaciones y remediación. Reinar. En t. 2009, 35, 743-759.
  7. Kovalakova, P.; Cizmas, L.; Feng, M.; McDonald, TJ; Marsalek, B.; Sharma, VK Oxidación de antibióticos por ferrato (VI) en agua: evaluación de su eficiencia de eliminación y cambios de toxicidad. Quimiosfera 2021, 277; 10.1016/j.chemosphere.2021.130365.
  8. Sharma, VK; Filip, J.; Zboril, R.; Varma, RS Formación, destino y toxicidad de nanopartículas inorgánicas naturales en el medio ambiente. Química. Soc. Rev.2015, 44 (23), 8410-8423; 10.1039/c5cs00236b.
  9. Sharma, VK; Mamá, X.; Guo, B.; Zhang, K. Comportamiento de microplásticos y nanoplásticos en el agua mediado por factores ambientales: una revisión. Quimiosfera 2021, 271; 10.1016/j.chemosphere.2021.129597.
  10. Kovalakova, P.; Cizmas, L.; McDonald, TJ; Marsalek, B.; Feng, M.; Sharma, VK Presencia y toxicidad de los antibióticos en el medio acuático: una revisión. Quimiosfera 2020, 251, 126351; 10.1016/j.chemosphere.2020.126351.