9 октября в рамках Всероссийского фестиваля НАУКА 0+ главный научный сотрудник Института общей и неорганической химии РАН и Института физической химии и электрохимии РАН, и. о. декана факультета фундаментальной физико-химической инженерии МГУ имени М. В. Ломоносова, академик РАН Юлия Германовна Горбунова выступила с лекцией «Создавая будущее: химия и новые материалы». Лектор рассказала о перспективах и современных возможностях химии.
©https://www.piqsels.com/
В начале лекции Юлия Германовна призвала слушателей любить химию и не бояться ее. Она отметила, что «нахимичить» – значит «сделать хорошее, полезное и создать устойчивое будущее планеты». Эта наука охватывает все, что окружает человека и находится внутри него.
Юлия Германовна рассказала историю из своей юности. Много лет назад в школьном сочинении «Каким я вижу 2000 год?» она предположила, что в будущем удастся видеть собеседника, разговаривая по телефону. Благодаря ученым-химикам самые смелые желания человека можно воплотить в реальность.
Лектор обратила внимание аудитории на то, что химия решает вызовы, стоящие перед человечеством. Химические процессы и элементы связаны с такими областями, как общество и энергия, вселенная и материя, мозг и комплексность. Также Юлия Германовна отметила, что «химия для жизни и здоровья – это все».
Лектор рассказала, как химия используется в разработках на примере одного из классов соединений – порфиринов. Жизнь невозможна без них, как и без белков и аминокислот, углеводов, ДНК и РНК, липидов. Баланс и обмен между ними определяет здоровье человека. К порфиринам относится витамин B12 и так называемые «молекулы жизни»: хлорофилл, управляющий фотосинтезом, и гем, переносящий кислород в клетках. Лектор также поделилась «химической формулой человека»: его организм состоит из 23 типов элементов.
Химики-синтетики могут «играть с молекулой», «осуществлять ее дизайн» и получать новые материалы, заменяя металлы внутри неё. Например, реакция циклопропанирования используется для синтеза новых лекарств. Юлия Германовна проиллюстрировала, как применяются искусственные аналоги порфиринов – фталоцианины. Они отвечают за синий пигмент, а при их модификации можно получить зеленый цвет.
В солнечной энергетике начинают использовать экологичные полимерные элементы вместо кремниевых. «Все идет к тому, что в ближайшие десятилетия солнечную батарею можно будет свернуть, как коврик для занятий фитнесом», - отметила лектор. Также учёные создают материалы, которые защищают глаза от лазерного излучения.
Юлия Германовна рассказала, какие задачи стоят перед химиками в сфере медицины. К ним относится выявление онкологических заболеваний на ранней стадии. Современные препараты позволяют делать и диагностику, и терапию одновременно. Также химики стремятся создать лекарства с как можно меньшим количеством побочных эффектов. Учёные разрабатывают препараты от рака и стремятся получить молекулы, которые будут воздействовать на определённые области. Для борьбы с бактериями специалисты научились проводить фотодинамическую терапию и диагностику. Для антибактериальной защиты используют порфирины фосфора и ансамбли молекул.
Говоря о будущем химии, Юлия Германовна подчеркнула: «Завтрашние науки – это умные материалы». Их свойствами можно управлять с помощью внешних факторов. Лектор привела в пример металл-органические координационные полимеры — класс соединений нового типа. Они хранят газы, очищают окружающую среду, доставляют лекарства и разделяют вещества. Лектор отметила, что в работе химики нередко «подглядывают за природой», учатся у нее и затем воспроизводят в лабораториях подобные процессы.
В конце лекции Юлия Германовна поделилась с аудиторией практическими советами. Так, авокадо быстрее поспевает, если класть его в бумажный пакет рядом с бананом. Это происходит потому, что фрукты выделяют фитогормон этилен. По этой же причине лектор не порекомендовала ставить цветы рядом с фруктами. Юлия Германовна также рассказала необычный факт о яблоке: в этом полезном фрукте содержится большое количество Е-добавок.
