元素周期表尚未开发的潜力将使化学在未来几年里保持令人兴奋的状态

当我还是个小男孩的时候,我第一次爱上了化学,元素周期表以其无限的可能性让我兴奋不已。今天,它仍然如此。

随着2019年的临近,我们也将迎来为期一年的全球150周年庆祝活动的尾声th纪念门捷列夫发明元素周期表。我很喜欢阅读许多纪念性的书籍,包括来自我自己同事的故事.我也享有思考,即促使我自己作为科学家的发展。

作为一个化学家的儿子,元素周期表已经成为我生活的一部分,几乎和字母表一样长。在中学,我学习化学符号和元素的原子序数,就像其他孩子学习州首府或棒球统计一样。我从来没有掌握用吉尔伯特和沙利文的曲调演唱元素的艺术,但我仍然从中得到乐趣汤姆·莱勒的表现今天。

与爸爸的化学家一起成长意味着我们有一些真正酷的杂志,送给我们的家,包括科学化学工程新闻.每周都有新的科学和技术发现让我着迷。当然,我读到的东西大部分都不懂,但这足以激发我的想象力。我特别记得杂志封面吸引我的方式。在那个年代,电子显微镜非常流行科学封面上经常有显微照片——你在其他地方看不到的图像。每当新一期杂志到来时,我都会细细品味这张图片,然后在里面寻找我所看到的解释。仅这一点就足以让我的大脑旋转起来,激发我对科学的热爱。

就像20世纪60年代初的许多孩子在20世纪60年代初成长,我有一个化学设定在家里玩。在1969年玩具安全法案和1972年的消费产品安全委员会通过之前,玩具化学集包括更多组件,而不是今天允许的组件。(相信它与否,大约20世纪50年代 - 时代化学套件包含放射性矿石和地耶德柜台!)我记得对酒精燃烧器特别兴奋。典型的一个前青少年男孩,我最感兴趣的是创造了酷火焰或发出臭味的东西。我回想起硫磺的实验,对我造成了强烈的印象 - 以及我的母亲。

更令人兴奋的是在周末在他的实验室中与爸爸一起进行实验的机会。一个在我脑海中脱颖而出的是一个如何生长晶体的项目。我们使用了很多典型化学设备,当您是一个孩子时似乎特别酷,例如渐变的圆柱体,烧杯和热板。那个实验还向我展示了材料如何改变以创造新的东西 - 这是康宁今天的一部分的东西。

由于这些实验,我已经在第五或六年级的定期表中正式研究了几个元素的几个元素的动手体验。我记得我是多么兴奋的元素数量,以及我甚至无法想象的互动的可能性。我也奇怪地知道,尽管有近邻的每个元素,但真的是独一无二的 - 这是我今天继续惊叹的事实。

在高中和大学期间,我扩大了我的化学词汇量,在短暂地选择了生物作为专业之后,我意识到化学是我真正的激情所在。我对作为现代化学研究开端的门捷列夫元素周期表的重要性有了更深刻的认识,而不是以前那种偶然而随意的炼金术。我也对他预测一些尚未发现的元素的准确性感到敬畏。

有一段时间,我发现新元素的发现非常令人兴奋。事实上,直到103理查德·道金斯这个事件曾经是一个国际事件,是科学界的头版新闻。当然,今天,从理论的角度来看,这些发展仍然是有趣的,但新元素的发现不再是革命性的,因为它们总是放射性的,寿命短和/或极其有限的可用性。对我来说,真正令人兴奋的是我们现有工具集的丰富性和未开发的潜力。

作为练化化学的人超过四十年的人,我对不断创造简单的元素的突破性创新的能力很着迷。例如,康宁最近开发出一种革命性的方法来制造氧化铝,这只是铝和氧气 - 两个最常见的材料上的两种最常见的材料。我们利用材料创新开发出用于LED,电力电子和射频(RF)应用的超薄,柔性陶瓷功能区。这是我们如何使用永恒存在的材料来创建新的独特属性集的一个很好的例子。

玻璃比陶瓷更通用。正如我的同事所指出的那样,它与元素周期表上的朋友非常友好地合作,我们可以利用它生产出几乎无限的具有独特属性的玻璃制品。这种组合往往与当时的传统智慧相悖。例如,虽然硼硅酸盐玻璃在今天相当普遍,但在18世纪th世纪,在玻璃中加入硼的想法会被认为是荒谬的。最近,我们用金属创造了意想不到的属性。今天,康宁公司的科学家继续探索新的元素组合,包括挖掘元素周期表中一些更奇特的部分。虽然这样的可能性确实令人兴奋,但我们并不需要冒险进入元素周期表的蛮荒西部去创造突破性的创新。当人们问我对什么食材感兴趣时,他们往往会对我的谦逊选择感到惊讶。例如,在玻璃形成过程中使用不多的一种元素是氮,它在元素周期表中出现得非常早。我一直很好奇,如果眼镜中同时含有氮气和氧气,我们能走多远。

这对我来说是为什么推测这些可能性,但是关键的外卖是:即使具有常见和简单的成分,科学家们也继续创造突破性的创新,并推动可能的界限。而且,随着我们采用人工智能等新方法来增加我们的思想,我们比以往任何时候都依赖于我们现有的关于元素之间的性质和关系的知识。因此,Mendeleev的工作是永远相关的。并为自己说话,如果我们从未发现另一个元素,我会完全满足。我们拥有足够的建筑块,以使我们灵感和创新成为永恒。


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