2011 سال شیمی است، علمی که دنیا را نجات خواهد داد!

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: 2011 سال شیمی است، علمی که دنیا را نجات خواهد داد!

صدمین سال دریافت جایزه نوبل توسط ماری کوری، سال شیمی نام گرفته است، این نامگذاری می.تواند جامعه را با موفقیت.های علم شیمی آشنا کند و فرصت یگانه.ای برای بهبود جنبه.های مثبت این علم به شیمیدانان بدهد.
خبر آنلاین: حق با آدام سندلر، کمدین آمریکایی است که می.گوید: «علم شیمی می.تواند خوب یا بد باشد». با این حال نامیده شدن سال 2011 به نام سال شیمی می.تواند فرصت یگانه.ای برای بهبود بسیاری از جنبه.های مثبت این علم به شیمیدانان بدهد و امکان جبران بسیاری از آسیب.های زیست.محیطی سال.های اخیر را برای آنها فراهم کند.
از سوی دیگر انتخاب سال 2011 به عنوان سال شیمی که تقریبا مقارن با صدمین سال اهدای جایزه نوبل به ماری کوری، شیمیدان برجسته برای کشف عناصر رادیواکتیو رادیوم و پولونیوم است، می.تواند ادای احترامی به این علم و تلاش بی.وقفه محققان آن برای خدمت به بشریت باشد.
نکته جالب توجه همخوانی و نزدیکی این علم با سایر علوم پایه مانند فیزیک و زیست.شناسی است تا آنجا که صدمین سال دریافت جایزه نوبل فیزیک توسط ماری کوری مبنای نامیده شدن این سال بوده است. تلفیق این علم در سایر علوم در تحقیقات سال.های اخیر به مراتب ملموس.تر است، علم شیمی بخش باارزشی از تلاش.ها برای ذخیره انرژی در سال.های اخیر، شناخت مولکول.های زیستی حیاتی یا بهبود بازده فرایندهای صنعتی و مبارزه با آلودگی هوا و گرمایش جهانی بوده است.
علمی که تقدیر نشده
اگر کمی به گذشته برگردیم، می.بینیم از تمامی تلاش.های نیلز بور از تعریف ساختار الکترونی اتم هیدروژن گرفته تا موفقیت.های او در فیزیک کلاسیک همگی به عنوان یک فیزیکدان تقدیر شده است. تلاش.های ماری کوری نیز که تاکنون به نجات هزاران انسان از بافت.های سرطانی و تومورها انجامیده است، داستان مشابهی دارد. به همین دلیل یکی از اهداف اصلی سازماندهندگان سال شیمی «بهبود شناخت عامه و تقدیر همگانی از شیمی» در کنار «افزایش سهم شیمی در خلق و به کارگیری راه حل.های مبارزه با تغییرات آب.و.هوایی» عنوان شده است.
از سوی دیگر رقابت بر سر دریافت بودجه تحقیقاتی در سال.های اخیر، ارائه کار ملموس و نتایج موفقیت.انگیز را حائز اهیمت.تر از گذشته کرده و شیمیدانان می.توانند با تکیه بر تلاش.های مشترک تا آنجا که تعیین مرز میان علوم دیگر غیرممکن است، سهم بهتری از این بودجه داشته باشند.
تعامل شیمی و جامعه انسانی
یکی دیگر از کارکردهای سال شیمی، نمایش بهتر ارتباطات نادیده شیمی و جامعه.ای است که در آن زندگی می.کنیم. به عنوان مثال تلاش برای کشف منابع انرژی پاک یا کاهش آلودگی هوا هر دو مسائل جهانی هستند که به کمک و همراهی علم و جامعه بشری نیازمند هستند.
نکته جالب.توجه دیگری نیز وجود دارد، مطابق اعلام انجمن سلطنتی علم شیمی در لندن، حدود 20% از تولید ناخالص داخلی انگلستان را محصولاتی تشکیل می.دهند که حاصل کار شیمیدانان هستند.

رشد دانش شیمی حیرت.انگیز است. تنها در 1 دهه گذشته شاهد مطالعات باارزشی در زمینه تولید گرافن، استفاده از نانوتکنولوژی برای طراحی و اتصال قطعات مولکول دی.ان.ای، تولید موادی که قادر به نگهداری انرژی هستند، استفاده از روش.های ساده و کم.هزینه برای تولید مولکول.های غول.پیکر و حساس و استفاده از نانوذرات طلا در واکنش.های اکسیداسیون بوده.ایم و مطمئنا اگر بستر برای رشد این دانش فراهم شود، در سال.های آینده شاهد دستاوردهای بی.نظیر تازه.ای خواهیم بود.
شیمی و حرکت به سوی صنعت سبز
بیش از دو دهه است که شیمی سبز تلاش کرده صنایع را به سمت تولید پاک سوق دهد اما تغییر شیوه تفکر صاحبان صنایع کار ساده.ای نیست و این تغییر به زمانی طولانی نیاز دارد.
صنایع شیمیایی گذشته تیره.ای دارند. بیش از 25 سال از حادثه نشت گاز سمی از کارخانه شیمیایی یونیون.کارباید در شهر بوپال هند می.گذرد اما هنوز هم می.توان آثار فاجعه صنعتی را در این شهر دید. عامل نارنجی نیز که در جنگ ویتنام توسط آمریکایی.ها برای از میان بردن مزارع استفاده شد، هنوز دارد در ویتنام قربانی می.گیرد. نشت دیوکسین که بخشی از این ترکیب خطرناک است، تاکنون به تخلیه چندین شهر در ایالات متحده منجر شده است.
از سوی دیگر حتی زمانی که این شرکت.ها تلاش می.کردند با ضایعات تولید شده مسئولانه برخورد کنند، حلال.های آلی فرار و دیگر مواد شیمیایی خطرناک که نگهداری یا از بین بردن آنها چندان ساده نبود، مشکل.آفرین بودند. حجم بالای این ضایعات شیمیایی نیز مشکلات را دو چندان می.کرد.
مطابق اعلام سازمان حفاظت محیط.زیست، EPA تنها در سال 1991 ضایعات تولیدی کارخانه.های ایالات متحده بالغ بر 278میلیون تن بوده است. در همین سال پل آناستاس، شیمیدان 28 ساله.ای که برای EPA کار می.کرد، حرکتی را آغاز کرد که به شیمی سبز معروف شد.
آناستاس که در حال حاضر مدیر بخش تحقیقاتی EPA است، تعریف جامعی از شیمی سبز دارد. از دیدگاه او شیمی سبز تنها به معنای از میان.بردن صحیح ضایعات خطرناک نیست، بلکه بازسازی تمامی فرایندها از ابتدا، استفاده از مواد خام تجدیدپذیر و در نهایت ایجاد صنایعی امنتر، پاک و با بهره.وری بالاتر است. در این فرایندها حداقل حرارت و فشار به کار گرفته خواهد شد و تلاش می.شود حداقل پسماندهای سمی صنعتی تولید شود. این حرکت موفق تنها طی دو دهه باعث شده پس.ماندهای صنعتی ایالات متحده در سال 2009 به 35میلیون تن کاهش پیدا کند.
شیمی خلاق
روش دیگری نیز برای حفظ محیط.زیست وجود دارد که می.تواند آلاینده.ها را به موادی غیر سمی و باارزش برای مصارف پژوهشی یا صنعتی تبدیل کند. ساده.ترین مثال در این زمینه دی.اکسید.کربن حاصل از فرایندها است که با تبدیل آن به دی.اکسید.کربن فوق.بحرانی - ماده.ای غیرسمی که نقطه بحرانی آن 31.1 درجه سانتیگراد و فشار 7.39 مگاپاسکال است و در این شرایط حالتی بین مایع و گاز دارد- می.توان به یک حلال فوق.العاده برای طیف وسیعی از مواد آلی و معدنی دست یافت و از سوی دیگر از نگرانی.ها در مورد گرمایش جهانی کاست.
علاوه بر این در سال.های اخیر رقابت بر سر دست.یابی به شیمی پاک ابعاد گسترده.ای یافته است. این رقابت در صنایع داروسازی به مراتب شدیدتر است چون مواد اولیه بسیار باارزش هستند و هیچ.یک از شرکت.های عظیم داروسازی نمی.توانند از پتانسیل بالای این علم برای افزایش بهره.وری و کاهش ضایعات چشم.پوشی کنند. از سال 2005 تاکنون بخشی از بودجه 14 شرکت به.نام این صنعت به تحقیق در بخش شیمی پاک اختصاص یافته است.
دستیابی به ترکیبات تازه کربن
گرافن را باید ترکیب افسانه.ای کربن دانست. سومین حالت از این ماده که تازه.ترین ساختار کشف.شده از کربن در سال.های اخیر است و به عقیده محققان آینده درخشانی در انتظار آن خواهد بود.

در سال 1985 توپ کربنی فولرن با قطعات پنج و شش.ضلعی منظم کشف شد و 6 سال بعد نانولوله.های کربنی کشف شدند. پس از آنها گرافن، صفحه.ای که از یک ردیف اتم.های کربن تشکیل شده، کشف شد و بر خلاف دو نمونه ابتدایی به سرعت در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار گرفت. کشف و شناخت این ماده آنقدر باارزش بود که تحقیق روی خواص آن به دریافت جایزه نوبل فیزیک 2010 توسط کاشفان آن، آندره گیم و کنستانتین نووسلوف بیانجامد.
تحقیق 6 ساله این دو استاد دانشگاه منچستر، انگلستان به کشف ماده.ای با خواصی معجره.آسا منجر شده بود، آنها باریک.ترین، سخت.ترین و مقاوم.ترین ماده روی زمین را کشف کرده بودند که خواص رسانای حرارتی و الکتریکی فوق.العاده.ای داشت.
در حال حاضر تلاش وسیعی برای ورود گسترده این ماده به صنعت و بازار آغاز شده است. سال گذشته گرافن موضوع حدود 3000 تحقیق بوده است. شرکت.هایی مانند آی.بی.ام و سامسونگ برای ساخت محصولات تجاری از این ماده تلاش می.کنند و امیدوارند گرافن روزی بتواند جایگزین تراشه.های سیلیکونی شود.
نیمه. تاریک شیمی حیات.بخش
بخش قابل.توجهی از تحقیقات شیمی ترکیبی به شناخت ماده مؤثر و ساخت داروهایی برمی.گردد که می.توانند جان انسان.های بسیاری را نجات دهند یا روند بیماری.های جسمی و روانی را در بیماران کند کنند. اما مواد مؤثر همین داروها زمانی که به شکل غیرقانونی تولید شوند، نه.تنها سلامتی و امنیت جامعه را تهدید خواهند کرد، بلکه می.توانند باعث مرگ تعدادی از مصرف.کنندگان شوند.

دیوید نیکولاس، شیمیدان ترکیبی که بیش از 4 دهه است دارد برای کاهش اثرات بیماری پارکینسون و اسکیزوفرنی کار می.کند، یکی از شیمیدانانی است که با این واقعیت تلخ روبرو شده.اند. او سال.هاست که دارد روی اثر MDMA یا اکستازی و مشتقات آمفتامین روی بهبود فعالیت مغز کار می.کند. یکی از این مشتقات که MTA نام دارد، نه.تنها می.تواند باعث آزادشدن سروتونین ازمغز شود بلکه می.تواند فرایندهای شکستن این ماده را نیز متوقف کند. در نتیجه اگر MTA در حجم بالایی مصرف شود، آزادشدن حجم بالایی از انتقال.دهنده عصبی سروتونین- ماده.ای که شادی.بخش و جزیی از درمان افسردگی به.شمار می.رود- از سلول.های عصبی می.تواند به سندرم سروتونین در فرد منجر شده و در بعضی موارد اثراتی مرگبار داشته باشد.
مرگ ناشی از سندرم سروتونین بیشتر در افرادی دیده می.شود که قرص.های روانگردان متعددی را که حاوی مشتقات گوناگون اکستازی بوده.اند، همزمان مصرف کرده.اند.
این مشتقات اغلب موادی میانی هستند که در پژوهش.های نیکولاس به آنها اشاره شده و پس از آن سر از آزمایشگاه.های زیرزمینی و بازار سیاه در آورده.اند. داستان ساخت مواد روان.گردان تازه هنوز هم ادامه دارد. نیکولاس در سال جاری نیز نامه.های الکترونیک متعددی از آزمایشگاه.های رسمی دریافت.کرده که احتمال می.دهند، مواد میانی پژوهش.های او دارند به صورت غیرقانونی تولید می.شوند و قربانیان تازه.ای می.گیرند.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 146]