Химия, конечно, не точная наука, но ее важность сложно переоценить. Именно она определяет, из чего состоит наш мир. Материалы, сплавы, растворы, соединения, вещества… Все это можно объяснить или воссоздать с помощью химии.
Ученые, которые занимаются вопросами химии, очень высоко ценятся в мире и именно их открытия приносят нам что-то новое, вроде пластика, графена и других соединений, позволяющих сделать наш мир более технологичным и удобным.
По химии присуждается Нобелевская премия, а те, кто делает такие открытия, зарабатывают огромные деньги, ведь один правильный материал может принести компании, которая его использует в промышленном производстве, миллиарды долларов. Вот такая наука, которая для простых людей ограничивается уроками в школе, на которых что-то с чем-то смешивали и «оно меняло цвет».
Во времена Второй мировой войны нацисты пытались разработать первую в мире ядерную бомбу. Известно, что в их распоряжении было около 1000 необходимых для создания оружия кубиков урана. Размер их граней составлял только 5 сантиметров, но при этом каждый объект весил более 2 килограммов. В этом нет ничего удивительного, потому что уран является самым тяжелым элементом на Земле. Нацистская Германия так и не смогла разработать ядерную бомбу, поэтому после окончания войны около 600 радиоактивных кубиков были вывезены на территорию США. Скорее всего, они были использованы при создании американского ядерного оружия в рамках «Проекта Манхэттен». Ученым известно о точном местоположении только 14 кубиков, причем пара из них находятся в частной коллекции исследователя Тимоти Коэта (Timothy Koeth). Но где именно находятся еще несколько сотен потенциально объектов? На этот счет есть весьма правдоподобные предположения.
Некоторые виды насекомых сильно вредят сельскому хозяйству, поедая растения и распространяя приводящие к их гибели заболевания. В 2018 году американские ученые заметили, что из-за глобального потепления вредители стали еще активнее. По их подсчетам, в будущем из-за них страны будут терять по 59 миллионов тонн урожая пшеницы, что нанесет сильный урон по экономике. И это только потери пшеницы, а ведь существует много других сельскохозяйственных культур. Фермеры на протяжении многих лет борются с насекомыми при помощи пестицидов, однако они плохо влияют на окружающую среду и даже вредят человеческому здоровью. Ученые пытаются изобрести альтернативные способы борьбы с вредителями, но чаще всего терпят в этом деле неудачу. Но недавно на очередном заседании Американского химического общества экологи Джессика Кансман (Jessica Kansman) и Сара Херманн (Sara Hermann) рассказали о новом методе отпугивания вредителей, который не вредит природе.
Едва ли большинство из нас часто задумывается о том, какие молекулы составляют все вокруг нас и в том числе во Вселенной. Между тем, по мере того как мы удаляемся от нашей планеты, число сложных химических процессов возрастает с бешеной скоростью. Космическое пространство – как и межзвездные и межгалактические области – на самом деле содержит множество молекул. Вот только как именно эти молекулы образовались и как превратились в те сложные химические процессы, что мы наблюдаем сегодня – по-прежнему неизвестно. Считается, что ранняя Вселенная состояла всего из нескольких видов атомов, и только в возрасте 100 000 лет водород и гелий объединились, образовав первую молекулу – гидрид гелия. Однако, хотя теоретически он существовал, обнаружить его не удавалось. Дальнейшие попытки, вероятно, могли закончиться неудачей, но команда ученых из Софийского научного центра NASA исправила ситуацию, обнаружив сигнатуру недостающей молекулы в нашей собственной галактике. А результаты исследования британских ученых и вовсе поражают воображение. Но обо всем по порядку.
Сегодня большинство автомобильных дорог и тротуаров покрыты асфальтом и это явно один из самых распространенных строительных материалов в мире. Благодаря ровному асфальтовому покрытию автомобили едут максимально ровно, а люди не спотыкаются на тротуарах. Но это только при условии, что покрытие свежее и на нем нет разрушений. Асфальт стал массово применяться в 1800-е годы и в те времена был очень прочным — ему были не страшны ни капризы природы, ни тяжесть множества автомобилей. А сейчас асфальт начинает разрушаться в первые же месяцы после укладки. Если не верите, обратите внимание на дороги и тротуары у вашего дома — вы наверняка найдете огромное количество неровностей. Недавно японские ученые решили выяснить, что именно является причиной хрупкости асфальта и провели эксперимент, результаты которого хотя бы отчасти прояснили ситуацию. Возможно, благодаря этому открытию, асфальт станет прочнее.
Тиоацетон считается одним из самых опасных веществ в мире. Он не может стать причиной взрыва или отравления, однако способен вызывать у людей приступ рвоты или даже потерю сознания. Дело в том, что это химическое соединение очень быстро улетучивается в воздухе и испускает ужасную вонь, с которой вряд ли что-то может сравниться. Ученые впервые получили его в конце XIX века и почти сразу же решили остановить свою научную работу — вонь была невыносимой и распространилась по всему городу. Можно было бы подумать, что это вещество отлично подходит для использования в качестве химического оружия, но на самом деле все не так просто и в военной сфере оно практически бесполезно. Давайте разберемся, как ученые впервые создали тиоацетон, каковы были последствия этого эксперимента и в каких еще опытах его использовали? Заодно выясним, почему его невозможно использовать в военных целях.
В 1879 году профессор Константин Фальберг проводил химические эксперименты в своей лаборатории. Он заметил, что при смешивании определенных ингредиентов на его руках остается сладкое вещество. Таким образом, совершенно случайно, он и его коллега Айра Ремсен открыли сахарин. Так называется искусственный подсластитель, который примерно в 300 раз слаще сахара, но стоит гораздо дешевле. Также он не содержит в себе калории, не разрушает зубную эмаль, подходит для приготовления самых разных блюд и признан безопасным продуктом. Насчет первых преимуществ особых сомнений не возникает, но действительно ли сахарин не вредит здоровью? Это довольно важный вопрос, потому что этот искусственный подсластитель добавляется во многие диетические продукты и употребляется в очень больших количествах. Давайте разбираться.
Вкус – наименее понятное из пяти чувств. В человеческом организме нет ни одного органа, химического рецептора или нейрона, который бы отвечал исключительно за расшифровку молекул и соединений в пище и ее перевод во вкусы. Тем не менее, наши тела и мозг работают вместе, чтобы быстро отличить соленое от сладкого, горькое от кислого и отвратительное от вкусного. Сегодня мы знаем, что некоторые природные вещества и химические добавки обладают таинственным эффектом усиления вкуса пищи. Соль – классический усилитель вкуса. В течение 10 000 лет люди добавляли соль в свою пищу, первоначально в качестве консерванта, но также и потому, что соль обладает способностью делать даже самые горькие овощи и острое мясо вкусными. Вообще, в качестве усилителя вкуса соль не имеет себе равных. Исследования показывают, что вкус обработанной пищи улучшается непосредственно с добавлением все большего количества соли. Но какие еще бывают усилители вкуса и почему некоторых следует опасаться?
Природа богата удивительными материалами. Возьмем, к примеру, дерево: этот материал настолько прочный и универсальный, что его можно использовать практически для всего на свете – от изготовления бумаги до строительства домов. Еще есть шерсть, которая позволяет животным сохранять тепло при минусовых температурах и кожа – материал, способный к восстановлению после повреждений всего за несколько дней. Однако, какими бы невероятными ни были эти материалы, они далеко не идеальны и не подходят для универсального применения. Но есть ли материал, которым мы пользуемся ежедневно? Прочный синтетический материал с красивым названием кевлар, часто описывают как материал «в пять раз прочнее стали при равном весе». Интересно, что применяется кевлар как в изготовлении лодок, тетивы для лука, так и в автомобильной промышленности. В этой статье поговорим о кевларе и причинах, по которым он настолько прочный.
Сегодня многие люди отказываются от сигарет и переходят на так называемые «вейпы». Вместо табачного дыма они вдыхают в себя пар, который содержит никотин и различные ароматизаторы. Производители электронных сигарет уверяют, что их продукция несет гораздо меньше вреда для здоровья, чем обычные сигареты. Но это совершенно не значит, что они безвредны. Недавно австралийские ученые решили выяснить, как содержащиеся в жидкостях для «вейпов» ароматизаторы влияют на состояние легких. Оказалось, что они не только вредят дыхательной системе людей, но и могут ослабить иммунитет. В ходе научной работы исследователи смогли выявить два вкуса, которые наносят курильщикам наибольший вред. Так что людям рекомендуется перестать их покупать, а лучше — вообще бросить курение, потому что оно может нанести непоправимый вред.
В 1976 году американская компания Mattel выпустила в продажу необычную игрушку «слайм», которая в России до сих пор известна как «лизун». По своей сути, это вязкий материал, который похож на слизь из фантастических фильмов 1980-х годов. Он очень эластичен и при этом не разваливается на части. Если положить его на стол, со временем он растекается по поверхности. В детских магазинах можно купить слаймы разных цветов, но изготовить эту игрушку можно даже в домашних условиях. Покупать редкие ингредиенты не придется, потому что в состав «лизуна» входят жидкое мыло, соль, клей, шампунь и другие вещества, которые есть практически в каждом доме. Но смешивать все это нужно в определенном порядке. Иногда слайм нужно предварительно держать в холодильнике.