Думаете, вся химия вредна? От нашей еды до вашего телефона — от них зависит современная жизнь.
Ненавижу говорить людям, что я химик, но химия — центральная наука современного мира.
Ледокол многих разговоров о барбекю — это что-то вроде: «Что ты делаешь ради корочки?»
«Я преподаю химию в университете», — обычно отвечаем мы. Потом тишина. Наш новый друг обычно говорит, что он либо ненавидел химию в школе, либо ужасно учился.
Или, в зависимости от того, что было в новостях в последнее время, они могут начать говорить о парабенах в шампунях , или о BPA в пластике, отравляющем наших собак , или о « вечных химикатах » PFAS во всем.
У химии, надо признать, есть проблемы с имиджем.
Проблема имиджа химии
К шести годам многие дети уже испытывают негативное отношение к слову «химический».
Спросите обычного человека, что такое химическое вещество, и он, скорее всего, скажет вам, что это что-то плохое. Продукты рекламируют себя как « не содержащие химикатов » — утверждение, которое не имеет научного смысла (поскольку все в мире сделано из химикатов), но находит отклик у потребителя.
Средства массовой информации часто не улучшают имидж химии. Позитивные научные новости часто рассказывают о революционном лекарстве от какой-то болезни, которое произошло за годы до того, как оно может быть одобрено для использования у пациентов, или о последней изящной вещи, которую мы заметили в космосе .
С другой стороны, истории о химии часто бывают негативными : разлив токсичных химикатов в результате крушения поезда; утечка аммиака вызывает эвакуацию ; Жителям приказали оставаться внутри, так как пожар на складе распространяет токсичный дым .
Современный мир построен на химии
Однако каждый человек в мире во многом обязан своим нынешним уровнем жизни достижениям химиков. Без процесса Хабера-Боша по созданию удобрений из азота воздуха половине населения мира не хватило бы еды . Все современные лекарства, от аспирина до РНК-вакцин, обязаны своим открытием химии.
Литиевые батареи, которые используются во многих портативных электронных устройствах – да, химия. Мы могли бы продолжать.
И действительно, мы это сделаем.
Материалы, позволяющие производить практически все, что вы видите, были разработаны химиками. Выделение металлов из руды – это химия. Синтез легких пластмасс, полимеров и композитов – это химия. Очистка кремния, способствующая компьютерной и интернет-революции, не говоря уже о солнечных батареях, — это химия. Энергоэффективное освещение благодаря белым светодиодам обязано своим развитием еще большей степени химии.
Химия сама по себе стала возможной благодаря достижениям в других дисциплинах, особенно в физике. Открытие квантовой механики в начале двадцатого века продвинуло наше теоретическое понимание химии, и теперь многие химические реакции и поведение можно предсказать с помощью сложных компьютерных программ.
В то же время исследования химиков молекул и атомов предоставили важные данные физикам, стремящимся к более глубокому пониманию.
Химия и будущее
Химики также работают над решениями будущего.
Возьмите батарейки. Литий, на котором работают современные аккумуляторные батареи, является дефицитным элементом. Его трудно изолировать, и его добыча не лишена экологических недостатков. Многие химики работают над альтернативами. Батареи будущего могут быть основаны , например, на натрии или на каком-то другом химическом элементе, который еще предстоит разработать.
Следующему поколению солнечных элементов нужны новые материалы. Они синтезируются химиками и быстро тестируются в устройствах. Химики обнаружили материалы, которые могут работать с кремнием, чтобы получать больше полезной энергии из солнечного света , и которые могут сделать солнечные элементы чрезвычайно легкими и гибкими .
Если мы хотим производить водород в качестве чистого топлива , нам понадобятся новые катализаторы , которые ускорят необходимые химические реакции.
Химики продолжают работать рука об руку с врачами над решениями для лечения болезней, от редких заболеваний до, к сожалению, распространенных видов рака. Мы разрабатываем новые антибиотики и антимикробные покрытия для медицинских изделий.
Химики также изучают мир природы и то, как мы на него влияем. Изменение климата может иметь свои корни в химических реакциях, выделяющих CO₂ в атмосферу, но стабилизация климата также потребует от химиков изобретения новых способов улавливания и хранения CO₂ или преобразования его во что-то другое.
Центральная наука
Даже если оставить в стороне бесчисленные важные применения химии, фундаментальные химические исследования, рожденные из чистого любопытства, имеют жизненно важное значение. Эта работа приводит к решению проблем, о которых мы еще не знаем.
Химию иногда считают «старой» наукой: ей учат в средней школе, но она не готовит учеников к работе в реальном мире. В лучшем случае химия часто рассматривается как нечто, что даст вам работу в ужасно загрязняющей промышленности.
Но не всегда. На днях на детском дне рождения пара врачей общей практики спросила одного из нас, чем мы занимаемся. Вместо обычного ответа на упоминание химии ответ стал приятным сюрпризом: «Вы делаете возможным развитие всей области медицины», — сказали они.
Как мы видели, химия — это предмет, лежащий в основе прошлых и будущих достижений общества. Это по-прежнему центральная наука .
Источник: https://www.unsw.edu.au/
Отчёт