Ни для кого не секрет, что человечество столкнулось с огромным количеством различных вызовов, которые беспокоят и волнуют ученых. Высокая вероятность глобального продовольственного кризиса, проблемы здравоохранения, экологические катастрофы и многое другое – все это кажется непреодолимым. Несмотря на все эти трудности люди намерены сделать все возможное, чтобы обеспечить лучшее будущее.
Фрэнсис Верпорт, профессор Уханьского технологического университета, считает, что человечество может спасти химия. По его мнению, именно эта наука поможет найти самые эффективные решения имеющихся проблем, так как она обладает крайне высоким потенциалом. В этой статье я более подробно расскажу вам о том, почему химия воспринимается людьми как что-то опасное, а также о возможностях этой науки. Интересно? Ну что ж, тогда начнем.
Несправедливое отношение к химии
Если подойти к любому человеку и спросить его об отношении к химии, то с огромной долей вероятности он скажет что-то негативное. Ведь на ум сразу приходят опасные вещества, яды и даже взрывы. В фильмах нередко можно увидеть злодеев, которые используют химию для уничтожения человечества. Вероятно, именно по этой причине данная наука воспринимается людьми как что-то пугающее. Поэтому нет ничего удивительного в том, что многие стараются никак с ней не сталкиваться.
В действительности такое мнение вообще не соответствует реальному положению дел. Химия позволяет решить многие глобальные проблемы. К примеру, с ее помощью люди начали создавать солнечные батареи, достигли успехов в медицине и даже разработали альтернативные источники получения пищи.
Перед учеными этой области стоит множество задач, связанных с созданием веществ с определенными свойствами. Практически все, чем пользуется современный человек, является плодами достижений в этой науке. Фрэнсис Верпорт сказал по этому поводу следующее: «Грустно это признавать, но химия всегда имела далекую от идеала репутацию. Однако изначально в этой науке нет ничего плохого, как и в искусственном интеллекте, который в течение последних нескольких лет продолжает активно развиваться. Важно понимать, что новые открытия невозможны без этой науки».
Основной упор на катализ
Ученые в области химии продолжают решать проблемы в области медицины и производства, но в последнее время все больший акцент делается на другой области химических исследований – катализе.
Предположим, что вещества 1 и 2 могут создать нужный нам продукт, который в дальнейшем будет использоваться для создания полимеров. Но при их смешивании никакой реакции не происходит. Проблема заключается в энергии активации (энергии, необходимой для протекания требуемой реакции). Дело в том, что ее слишком много. Одним из решений этой проблемы является нагрев веществ, однако такой подход обладает существенными недостатками. Это достаточно дорого, опасно и даже может привести к взрывам.
Чтобы избежать этих негативных последствий, используются катализаторы. Они в значительной степени снижают энергию активации. При этом происходит существенное ускорение реакции, что позволяет сделать процесс производства необходимых веществ более дешевым и быстрым. По словам специалистов, примерно 90% всех химических продуктов на том или ином этапе производства полностью зависят от катализа.
Особое значение катализ играет в процессе переработки нефти. Без этого процесса не было бы никакого разделения сырья на углеводороды. Что уж говорить о производстве топлива, пластмассы, бытовой химии и огромного количества других продуктов ежедневного пользования. Если бы ученые ранее не нашли способ ускорять химические реакции, то современный мир выглядел бы совершенно иначе.
Разработать новые катализаторы крайне сложно. Но активное развитие искусственного интеллекта может помочь в решении этой задачи. На данный момент самым ценным материалом, используемым для катализа, является палладий.
Этот металл имеет крайне важное значение во время проведения реакций соединений углерод-углерод и углерод-гетероатом. Основное преимущество палладия заключается в том, что его полезных свойств можно добиться в достаточно мягких условиях. Сам процесс занимает гораздо меньше времени, а для запуска реакции требуется более скромное количество энергии.
Перспективы химии в будущем
Многие исследователи убеждены в том, что химия позволит решить все трудности, с которыми уже пришлось и придется столкнуться людям. Сейчас ученые ведут активную работу над оптимизацией различных производственных процессов, а также ищут возможности снизить затраты на проведение известных реакций.
Несмотря на то, что данная наука позволила добиться многих достижений, люди все еще относятся к ней с большим недоверием. Из-за этих ничем не обоснованных предубеждений развитие химии сильно затрудняется. Именно по этой причине некоторые химики считают, что есть определенная вероятность того, что в какой-то момент времени мир просто откажется от этой науки.