Savez-vous que la découverte d’un moyen de fabriquer de l’ammoniac a été la raison la plus importante de l’explosion de la population mondiale, passée de 1,6 milliard en 1900 à 7 milliards aujourd’hui ? Ou que le polyéthylène, le plastique le plus courant au monde, a été accidentellement inventé deux fois ?
Il y a de fortes chances que vous ne le sachiez pas, car la chimie a tendance à être négligée par rapport aux autres sciences. Pas un seul chimiste n’a fait partie du Top 50 des stars de la science sur Twitter du magazine Science. Les nouvelles de la chimie ne bénéficient tout simplement pas de la même couverture que les projets de physique, même lorsque le projet consistait à faire atterrir un laboratoire de chimie sur une comète.
La Royal Society of Chemistry a donc décidé d’examiner ce que les gens pensent vraiment de la chimie, des chimistes et des produits chimiques. Il s’avère que la plupart des gens n’ont tout simplement pas une bonne idée de ce que font les chimistes, ou de la façon dont la chimie contribue au monde moderne.
C’est vraiment dommage, car le monde tel que nous le connaissons n’existerait pas sans la chimie. Voici mon top 5 des inventions de la chimie qui font le monde dans lequel vous vivez.
Pénicilline
Il y a de fortes chances que la pénicilline vous ait sauvé la vie. Sans elle, une piqûre d’épine ou un mal de gorge peut facilement devenir fatal. C’est à Alexander Fleming que revient généralement le mérite de la pénicilline. En 1928, il a observé de façon célèbre comment une moisissure se développant sur ses boîtes de Pétri supprimait la croissance des bactéries voisines. Mais, malgré tous ses efforts, il ne réussit pas à extraire de la pénicilline utilisable. Fleming abandonne et l’histoire de la pénicilline s’interrompt pendant 10 ans. Jusqu’à ce qu’en 1939, il faille le pharmacologue australien Howard Florey et son équipe de chimistes pour trouver un moyen de purifier la pénicilline en quantité utilisable.
Mais comme la Seconde Guerre mondiale faisait alors rage, les équipements scientifiques étaient en nombre insuffisant. L’équipe a donc bricolé une usine de production de pénicilline totalement fonctionnelle à partir de baignoires, de barattes à lait et d’étagères de livres. Il n’est pas surprenant que les médias soient extrêmement enthousiastes à propos de ce nouveau médicament miracle, mais Florey et ses collègues sont plutôt timides face à la publicité. Au lieu de cela, Fleming a pris les feux de la rampe.
La production à grande échelle de pénicilline a pris son envol en 1944 lorsque l’ingénieur chimiste Margaret Hutchinson Rousseau a pris le design Heath Robinson-esque de Florey et l’a converti en une usine de production à grande échelle.
Le procédé Haber-Bosch
L’azote joue un rôle essentiel dans la biochimie de tout être vivant. C’est également le gaz le plus courant dans notre atmosphère. Mais l’azote gazeux n’aime pas réagir avec grand-chose, ce qui signifie que les plantes et les animaux ne peuvent pas l’extraire de l’air. Par conséquent, un facteur limitant majeur dans l’agriculture a été la disponibilité de l’azote.
En 1910, les chimistes allemands Fritz Haber et Carl Bosch ont changé tout cela lorsqu’ils ont combiné l’azote atmosphérique et l’hydrogène en ammoniac. Celui-ci peut à son tour être utilisé comme engrais pour les cultures, filtrant finalement la chaîne alimentaire jusqu’à nous.
Aujourd’hui, environ 80% de l’azote présent dans notre corps provient du processus Haber-Bosch, ce qui fait que cette seule réaction chimique est probablement le facteur le plus important de l’explosion démographique des 100 dernières années.
Polythène – l’invention accidentelle
La plupart des objets en plastique courants, des conduites d’eau aux emballages alimentaires en passant par les casques de sécurité, sont des formes de polyéthylène. Les 80 millions de tonnes de cette matière qui sont fabriquées chaque année sont le résultat de deux découvertes accidentelles.
La première a eu lieu en 1898 lorsque le chimiste allemand Hans von Pechmann, alors qu’il étudiait quelque chose de tout à fait différent, a remarqué une substance cireuse au fond de ses tubes. Avec ses collègues, il l’étudia et découvrit qu’elle était constituée de très longues chaînes moléculaires qu’ils appelèrent polyméthylène. La méthode qu’ils ont utilisée pour fabriquer leur plastique n’était pas particulièrement pratique, donc un peu comme l’histoire de la pénicilline, aucun progrès n’a été fait pendant un temps considérable.
Puis en 1933, une méthode entièrement différente pour fabriquer le plastique a été découverte par des chimistes de, la société chimique aujourd’hui disparue, ICI. Ils travaillaient sur des réactions à haute pression et ont remarqué la même substance cireuse que von Pechmann. Au début, ils n’ont pas réussi à reproduire l’effet jusqu’à ce qu’ils remarquent que dans la réaction originale, de l’oxygène s’était infiltré dans le système. Deux ans plus tard, ICI avait transformé cette découverte fortuite en une méthode pratique pour produire le plastique commun qui est presque certainement à portée de main de vous maintenant.
La pilule et l’igname mexicain
Dans les années 1930, les médecins ont compris le potentiel des thérapies à base d’hormones pour traiter les cancers, les troubles menstruels et, bien sûr, pour la contraception. Mais la recherche et les traitements étaient freinés par des méthodes de synthèse des hormones très longues et inefficaces. À l’époque, la progestérone coûtait l’équivalent (en prix d’aujourd’hui) de 1 000 dollars le gramme, alors qu’aujourd’hui la même quantité peut être achetée pour quelques dollars seulement. Russel Marker, professeur de chimie organique à l’université d’État de Pennsylvanie, a réduit les coûts de production de la progestérone en découvrant un raccourci simple dans la voie de synthèse. Il est parti à la recherche de plantes contenant des molécules semblables à la progestérone et est tombé sur une igname mexicaine. De ce légume-racine, il a isolé un composé dont la transformation en progestérone ne nécessitait qu’une étape simple pour la première pilule contraceptive.
L’écran sur lequel vous lisez
Incroyable, les plans pour un écran plat couleur remontent à la fin des années 1960 ! Lorsque le ministère britannique de la Défense a décidé qu’il voulait des écrans plats pour remplacer les tubes cathodiques encombrants et coûteux dans ses véhicules militaires. Il a opté pour une idée basée sur les cristaux liquides. On savait déjà que les écrans à cristaux liquides (LCD) étaient possibles, mais le problème était qu’ils ne fonctionnaient vraiment qu’à haute température. Donc pas grand chose de bon à moins d’être assis dans un four.
En 1970, le MoD a chargé George Gray, de l’université de Hull, de travailler sur un moyen de faire fonctionner les LCD à des températures plus agréables (et utiles). C’est ce qu’il a fait en inventant une molécule connue sous le nom de 5CB). À la fin des années 1970 et au début des années 1980, 90 % des dispositifs LCD dans le monde contenaient du 5CB et vous en trouverez encore dans des montres et des calculatrices bon marché. Pendant ce temps, les dérivés du 5CB rendent les téléphones, les ordinateurs et les téléviseurs possibles.
Mark Lorch tweete sous le nom de @sci_ents
Infographie pour cet article réalisée par Andy Brunning/Compound Interest
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