Данный материал является переводом оригинальной статьи, размещённой на сайте The Conversation.
Давайте будем честными, в современном мире химия имеет не очень хорошую репутацию, так как огромное число жителей считают её главной причиной многих бед — от проблем со здоровьем до глобальных проблем с климатом. Но так ли это на самом деле? Давайте попробуем с этим разобраться!
Проблема имиджа химии
К шести годам у многих детей уже возникают негативные чувства к слову «химия»/»химический»/»химоза».
Спросите обычного человека, что такое химическое вещество, и он, скорее всего, скажет вам, что это что-то плохое. Продукты же, рекламирующие себя как «не содержащие химикатов», на самом деле являются утверждением, которое не имеет никакого научного смысла (поскольку всё в мире сделано из химикатов), и тем не менее, это всё равно находит отклик у потребителя.
Средства массовой информации часто не улучшают имидж химии. Позитивные новости о науке часто рассказывают о революционном лекарстве от какой-то болезни, которое появилось за годы до того, как оно может быть одобрено для использования у пациентов, или о последней интересной штуковине, которую мы заметили в космосе.
С другой стороны, истории о химии часто носят негативный характер: в результате крушения поезда произошёл разлив токсичных химикатов; утечка аммиака привела к эвакуации; жителям было велено оставаться внутри, поскольку 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 производства удобрений Габера-Боша из азота, содержащегося в воздухе, половине населения земного шара попросту не хватало бы еды. Все современные лекарства, от аспирина до РНК-вакцин, обязаны своим открытием химии.
Литиевые батареи, которые обеспечивают работу стольких портативных электронных устройств – да, это тоже химия. И этот список можно продолжать ещё очень и очень долго.
Материалы, позволяющие производить практически всё, что вы видите, были разработаны благодаря химии. Выделение металлов из руды – это химия. Синтез лёгких 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 появлением ещё большей химии.
Сама же по себе химия стала возможной благодаря достижениям в других дисциплинах, особенно в физике. Открытие квантовой механики в начале двадцатого века продвинуло наше теоретическое понимание химии, и многие химические реакции и поведение теперь можно предсказать с помощью сложных компьютерных программ.
В то же время химическое изучение молекул и атомов предоставило важные данные физикам, стремящимся к более глубокому пониманию своей дисциплины.
Химия и будущее
Химики также работают над решениями будущего.
Возьмём, к примеру, батарейки. Литий, на котором работают современные аккумуляторные батареи, является дефицитным элементом. Его трудно выделить, и его извлечение сопряжено с экологическими проблемами. Многие химики работают над альтернативами. Батареи будущего могут быть основаны, например, на натрии или на каком-то другом химическом элементе, который ещё 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, извлекая больше полезной энергии из солнечного света, и которые могут сделать солнечные элементы чрезвычайно лёгкими и гибкими.
Если же 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, распространённых 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 быть связано с химическими реакциями, выделяющими в атмосферу CO₂, 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, рождённые из чистого любопытства, имеют жизненно важное значение. Эта работа приводит к решению проблем, о которых мы ещё не знаем.
Химию иногда считают «старой» наукой: её изучают 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 окружающую среду отрасли.
Но не всегда. На детском дне рождения несколько врачей спросили одного из нас, чем мы занимаемся. Однако место обычного ответа на упоминание химии последовал приятный сюрприз: «Вы обеспечиваете всю область медицины», – сказали они.
Как мы видим, химия — это предмет, лежащий в основе прошлых и будущих достижений общества. И она по-прежнему остаётся центральной наукой.
