アンモニアの製造方法の発見が、1900年に16億人だった世界人口を現在の70億人にまで爆発的に増加させた唯一最大の理由だということを知っていましたか？
化学は他の科学に比べて見落とされがちなので、ご存じない方も多いかもしれません。 化学者は一人も、サイエンス誌のツイッターのトップ50科学スターに選ばれていません。 化学のニュースは、物理のプロジェクトと同じようには報道されません。たとえ、彗星に化学実験室を着陸させるというプロジェクトであったとしてもです。 その結果、ほとんどの人は、化学者が何をしているのか、化学が現代社会にどのように貢献しているのか、よく分かっていないことが分かったのです。
これは本当に残念なことです。私たちが知っている世界は、化学なしでは存在し得ないのですから。 8255>
ペニシリン
ペニシリンに命を救われた方は多いのではないでしょうか。 ペニシリンがなければ、とげに刺されたり、のどが痛くなったりしただけで簡単に命取りになってしまいます。 ペニシリンは、1928年にアレクサンダー・フレミングが、シャーレに生えたカビが近くのバクテリアの成長を抑える様子を観察したことから、一般にその名が知られるようになりました。 しかし、懸命の努力にもかかわらず、使えるペニシリンを抽出することはできなかった。 フレミングはあきらめ、ペニシリンの物語は10年間中断された。 1939年、オーストラリアの薬理学者ハワード・フローリーと彼の化学者チームが、使用可能な量のペニシリンを精製する方法を考え出したのです。 そこで研究チームは、風呂桶や牛乳瓶、本棚などを使って、完全に機能するペニシリン生産プラントを作り上げたのです。 当然、マスコミはこの新薬に大喜びであったが、フローレイたちは、どちらかというと宣伝に消極的であった。 8255>
ペニシリンの本格的な生産は、1944年に化学エンジニアのマーガレット・ハッチンソン・ルソーがフローリーのヒース・ロビンソン風のデザインを取り入れ、本格的な生産工場に改造したことで始まった。
The Haber-Bosch process
窒素はすべての生き物の生化学で重要な役割を担っています。 また、大気中で最も一般的な気体でもあります。 しかし、窒素ガスはあまり反応しないため、植物や動物が空気中から窒素を取り出すことができません。 その結果、農業の大きな制約要因となっているのが、窒素の利用可能性なのです。
1910年、ドイツの化学者フリッツ・ハーバーとカール・ボッシュは、大気中の窒素と水素をアンモニアに結合させ、この状況を一変させた。 このアンモニアは作物の肥料として利用され、食物連鎖を経て私たちの手に届くようになったのです。
今日、私たちの体内の窒素の約80%はハーバー・ボッシュ・プロセスに由来しており、この単一の化学反応が、過去100年間の人口爆発における最も重要な要因であると思われます。
ポリエチレン-偶然の発明
水道管から食品包装、ハードハットまで、一般的なプラスチック製品のほとんどは、ポリテンの形状をしています。 毎年8000万トンものポリテンが製造されていますが、これは2つの偶然の発見から生まれたものです。
最初の発見は、1898年にドイツの化学者Hans von Pechmannが、全く別のものを調査しているときに、チューブの底にワックス状の物質があることに気づいたときに起こりました。 同僚と一緒に調査したところ、それは非常に長い分子鎖でできていることがわかり、ポリメチレンと名付けました。 彼らがプラスチックを作るのに使用した方法は特に実用的でなかった、従ってペニシリンの物語のように、かなりの時間の間進歩しなかった。 彼らは高圧反応に取り組んでおり、フォン・ぺクマンと同じワックス状の物質に気づいた。 当初は再現できなかったのだが、ある時、元の反応の中で酸素が漏れていることに気がついた。 2年後、ICIはこの偶然の発見を、今あなたのすぐ手の届くところにある一般的なプラスチックを製造するための実用的な方法に変えました。
ピルとメキシコヤマイモ
1930年代、医師たちは、がんや月経異常の治療、そしてもちろん避妊のために、ホルモンベースの治療法の可能性があることを理解していました。 しかし、ホルモンの合成に膨大な時間と非効率的な方法があったため、研究と治療が滞っていたのです。 当時、プロゲステロンは1グラムあたり1,000ドルもしたが、今では同じ量を数ドルで買うことができる。 ペンシルバニア州立大学の有機化学の教授であるラッセル・マーカーは、合成経路に簡単な近道を発見してプロゲステロンの製造コストを削減した。 プロゲステロンに似た分子を持つ植物を探していたところ、メキシコ産のヤマイモに行き着いた。 この根菜から、彼は最初の避妊薬であるプロゲステロンに変換するための簡単な1ステップで済む化合物を単離したのです。
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信じられないことに、フラットスクリーンのカラーディスプレイの計画は、1960年代後半にさかのぼります! 英国国防省が、軍用車両に搭載する大きくて高価なブラウン管に代わるものとして、フラットスクリーンを採用することを決定したときのことです。 そこで採用されたのが、液晶を使ったアイデアだった。 液晶ディスプレイが可能であることはすでに知られていたが、問題は、液晶ディスプレイが高温でしか機能しないことであった。 だから、オーブンの中にでも入っていない限り、あまり意味がないのです。
1970年、国防総省はハル大学のジョージ・グレイに、液晶ディスプレイをより快適な温度で機能させる方法を研究するように依頼しました。 彼は5CBと呼ばれる分子を発明し、それを実現したのです。） 1970年代後半から1980年代前半には、世界中の液晶ディスプレイの90％に5CBが使用されるようになり、今でも安価な時計や電卓に5CBが使用されている。 一方、5CB の誘導体は、電話、コンピュータ、テレビを可能にします。
Mark Lorch tweets as @sci_ents
Infographic for this article made by Andy Brunning/Compound Interest