Vidste du, at opdagelsen af en måde at fremstille ammoniak på var den vigtigste enkeltårsag til, at verdens befolkning eksploderede fra 1,6 milliarder i 1900 til 7 milliarder i dag? Eller at polyethylen, verdens mest almindelige plastik, ved et uheld blev opfundet to gange?
Chancerne er, at du ikke vidste det, da kemi har en tendens til at blive overset i forhold til de andre videnskaber. Ikke en eneste kemiker kom ind på Science magazine’s Top 50 Science stars on Twitter. Nyheder om kemi får bare ikke den samme dækning som fysikprojekter, selv når projektet handlede om at lande et kemilaboratorium på en komet.
Så Royal Society of Chemistry besluttede sig for at undersøge, hvad folk egentlig mener om kemi, kemikere og kemikalier. Det viser sig, at de fleste mennesker bare ikke har en god idé om, hvad det er, kemikere laver, eller hvordan kemi bidrager til den moderne verden.
Det er virkelig en skam, for den verden, som vi kender den, ville ikke eksistere uden kemi. Her er min top fem over kemiopfindelser, der skaber den verden, du lever i.
Penicillin
Der er en god chance for, at penicillin har reddet dit liv. Uden det kan et stik fra en torn eller ondt i halsen let blive dødeligt. Alexander Fleming får generelt æren for penicillin, da han i 1928 som bekendt observerede, hvordan en skimmel, der voksede på hans petriskåle, undertrykte væksten af bakterier i nærheden. Men på trods af sine anstrengelser lykkedes det ham ikke at udvinde noget brugbart penicillin. Fleming gav op, og historien om penicillin tog en 10-årig pause. Indtil det i 1939 krævede den australske farmakolog Howard Florey og hans hold af kemikere at finde ud af en måde at rense penicillin i brugbare mængder.
Men da Anden Verdenskrig rasede på det tidspunkt, var videnskabeligt udstyr en mangelvare. Holdet sniksede derfor et helt funktionelt penicillinproduktionsanlæg sammen af badekar, mælkeskummer og bogreoler. Det var ikke overraskende, at medierne var meget begejstrede for dette nye vidundermiddel, men Florey og hans kolleger var temmelig sky for offentlig omtale. I stedet tog Fleming rampelyset.
Den egentlige produktion af penicillin kom i gang i 1944, da kemiingeniøren Margaret Hutchinson Rousseau tog Floreys Heath Robinson-agtige design og omdannede det til et produktionsanlæg i fuld skala.
Haber-Bosch-processen
Stickstof spiller en afgørende rolle i biokemien i alt levende væsen. Det er også den mest almindelige gas i vores atmosfære. Men kvælstofgas bryder sig ikke om at reagere med ret meget, hvilket betyder, at planter og dyr ikke kan udvinde den fra luften. Derfor har tilgængeligheden af kvælstof været en vigtig begrænsende faktor i landbruget.
I 1910 ændrede de tyske kemikere Fritz Haber og Carl Bosch alt dette, da de kombinerede atmosfærisk kvælstof og brint til ammoniak. Dette kan igen anvendes som gødning til afgrøder og i sidste ende filtreres op gennem fødekæden til os.
I dag stammer ca. 80 % af kvælstoffet i vores kroppe fra Haber-Bosch-processen, hvilket gør denne enkeltstående kemiske reaktion til den nok vigtigste faktor i befolkningseksplosionen i de seneste 100 år.
Polythen – den tilfældige opfindelse
De fleste almindelige plastikgenstande, lige fra vandrør til fødevareemballage og hardhatte, er former for polyethylen. De 80 mio. tons af stoffet, der fremstilles hvert år, er resultatet af to tilfældige opdagelser.
Den første fandt sted i 1898, da den tyske kemiker Hans von Pechmann, mens han undersøgte noget helt andet, lagde mærke til en voksagtig substans i bunden af sine rør. Sammen med sine kolleger undersøgte han det og opdagede, at det bestod af meget lange molekylære kæder, som de kaldte polymethylen. Den metode, de brugte til at fremstille deres plastik, var ikke særlig praktisk, så ligesom med penicillinhistorien blev der ikke gjort fremskridt i lang tid.
Så blev der i 1933 opdaget en helt anden metode til at fremstille plastik af kemikere i det nu hedengangne kemiske firma ICI. De arbejdede med højtryksreaktioner og bemærkede den samme voksagtige substans som von Pechmann. I første omgang lykkedes det dem ikke at reproducere effekten, indtil de opdagede, at der i den oprindelige reaktion var sluppet ilt ind i systemet. To år senere havde ICI omsat denne tilfældige opdagelse til en praktisk metode til at fremstille den almindelige plastik, som du næsten helt sikkert har inden for rækkevidde nu.
Pillen og den mexicanske ymer
I 1930’erne forstod lægerne potentialet i hormonbaserede behandlinger til behandling af kræft, menstruationsforstyrrelser og selvfølgelig til prævention. Men forskning og behandlinger blev bremset af massivt tidskrævende og ineffektive metoder til at syntetisere hormoner. Dengang kostede progesteron det, der (i dagens priser) svarer til 1 000 dollars pr. gram, mens man i dag kan købe den samme mængde for få dollars. Russel Marker, professor i organisk kemi ved Pennsylvania State University, reducerede omkostningerne ved fremstilling af progesteron ved at finde en simpel genvej i den syntetiske vej. Han gik på jagt efter planter med progesteronlignende molekyler og faldt over en mexicansk yamsfrugt. Fra denne rodfrugt isolerede han en forbindelse, som med et enkelt trin kunne omdannes til progesteron til den første p-pille.
Den skærm, du læser på
Utroligt nok stammer planerne for en fladskærm med farveskærme helt tilbage fra slutningen af 1960’erne! Da det britiske forsvarsministerium besluttede, at det ville have fladskærme til at erstatte de voluminøse og dyre katodestrålerør i sine militærkøretøjer. Man besluttede sig for en idé baseret på flydende krystaller. Man vidste allerede, at flydende krystaldisplays (LCD) var mulige, men problemet var, at de kun virkede ved høje temperaturer. Så de var ikke særlig gode, medmindre man sad i en ovn.
I 1970 gav Forsvarsministeriet George Gray fra University of Hull til opgave at arbejde på en måde at få LCD-skærme til at fungere ved mere behagelige (og nyttige) temperaturer. Han gjorde netop det, da han opfandt et molekyle kendt som 5CB). I slutningen af 1970’erne og begyndelsen af 1980’erne indeholdt 90 % af LCD-enhederne i verden 5CB, og du finder det stadig i f.eks. billige ure og lommeregnere. I mellemtiden gør derivater af 5CB telefoner, computere og tv’er mulige.
Mark Lorch tweeter som @sci_ents
Infografik til denne artikel lavet af Andy Brunning/Compound Interest