Les 118 éléments chimiques qui composent actuellement le tableau périodique créé par Dmitri Mendeleev, ainsi que quelques autres qui pourraient être découverts ou développés dans le futur, constituent un ensemble de « blocs Lego » qui permettent aux chimistes de créer ou d’identifier un nombre pratiquement infini d’éléments chimiques. composés chimiques, grâce à la combinaison d’atomes de différents éléments. Si nous n’avons caractérisé jusqu’à présent que 1 % de ces combinaisons, il est stimulant de réfléchir aux avancées scientifiques ou aux nouvelles connaissances qui pourraient être possibles en identifiant seulement une infime partie des 99 % restants.
L’Univers est inondé de milliards de substances chimiques, dont chacune a des potentiels différents, que ce soit pour développer des solutions aux problèmes humains ou d’identifier de nouvelles façons de vie extraterrestre qui ne suivent pas les schémas chimiques qui nous sont familiers.
Jusqu’au moment, nous n’avons identifié que 1% de ces composés: Les scientifiques pensent que des substances non découvertes pourraient aider à éliminer les gaz à effet de serre ou déclencher une percée médicale similaire à celle qui a rendu possible la pénicilline, entre autres découvertes capables de changer notre monde et notre compréhension du cosmos.
Assembler les pièces d’un Lego chimique
Selon un article publié dans The Conversation par le scientifique Mateo Addicoat, de l’Université de Nottingham Trent, au Royaume-Uni, depuis que le chimiste russe Dmitri Mendeleïev a mis au point le tableau périodique des éléments chimiques En 1869, des scientifiques ont découvert des produits chimiques qui ont contribué à définir le monde moderne.
Par exemple, nous avions besoin de la fusion nucléaire, qui consiste essentiellement à projeter des atomes les uns sur les autres à la vitesse de la lumière, pour former la dernière poignée d’éléments. L’élément 117, la Tennessine, a été synthétisé de cette manière en 2010. Ces éléments sont les pièces qui permettent le développement de composés chimiques: Certains d’entre eux sont créés naturellement, comme l’eau lorsque l’hydrogène et l’oxygène s’unissent, tandis que d’autres sont découverts lors d’expériences en laboratoire puis fabriqués, comme le nylon.
Le nombre de combinaisons possibles est épouvantable : il y en aurait environ 1,6 million de composés chimiques à trois atomes tels que H₂0 (eau) et C0₂ (dioxyde de carbone). Mais on pourrait aussi former des composés à quatre ou cinq atomes : quelle serait la limite ? Comment identifier ces composés chimiques inconnus pour accéder à de nouvelles connaissances scientifiques ?
Ce n’est pas simple du tout. Les scientifiques tentent par exemple de modifier certains paramètres de composés déjà connus. De cette façon, ils font l’expérience de ce qui peut arriver au « échanger » des blocs Lego: Parfois, elles se concrétisent et des découvertes significatives sont faites, par exemple dans le domaine de la science des matériaux.
Les alchimistes du futur
Selon Addicoat, il est désormais plus facile de déterminer la structure de nouveaux composés. La technique des rayons X inventée par Crowfoot Hodgkin pour identifier la structure de la pénicilline est encore utilisée dans le monde entier pour étudier des composés. Et la même technique d’IRM que celle utilisée par les hôpitaux pour diagnostiquer les maladies peut également être utiliser avec des composés chimiques pour déterminer leur structure. Il est clair que l’intelligence artificielle (IA) et les ordinateurs quantiques pourraient amener ces développements à un niveau que nous ne pouvons même pas prévoir pour le moment.
Cependant, même si une structure complètement nouvelle, sans rapport avec aucun composé connu sur Terre, était identifiée, la partie la plus difficile manquerait : sa création. Découvrir qu’un composé chimique pourrait exister ne vous dit pas comment il est structuré ou quelles conditions sont nécessaires pour le produire. Par exemple, certains composés chimiques pourraient être développés dans des conditions atmosphériques ou de pression qui ne sont pas réalisables sur Terre.
Outre les nouvelles technologies, une autre voie intéressante consiste à chercher l’inspiration dans les moindres recoins du monde qui nous entoure : selon les chercheurs, c’est plus facile et moins cher. « faire pousser » de nouveaux composés puis les extraire des moisissures, des plantes ou des insectes. Bref, le nombre énorme de combinaisons que nous offrent les « blocs Lego » de la chimie pourrait réserver de grandes surprises dans le futur. Peut-être le rêve de vieux alchimistes Aujourd’hui, cela est sur le point de devenir une réalité.