A nie trzeba przecież długo myśleć nad tym, jak rewolucyjne okazały się niektóre z nich. Wystarczy przytoczyć przykład penicyliny, która na stałe zrewolucjonizowała medycynę, a przecież takich historii było znacznie więcej. Jak wyjaśnia Matthew Addicoat z Nottingham Trent University, istotną rolę w rozwiązywaniu chemicznych zagadek odegrała tablica Mendelejewa, którą można porównać do klocków LEGO łączonych w związki.
Czytaj też: “Zupełnie nowa fizyka”. To zasługa izotopu azotu, który istnieje krócej niż mgnienie oka
Te są jednak znacznie bardziej skomplikowane od pierwiastków. Część z nich występuje naturalnie, choćby w postaci życiodajnej wody czy też wydychanego przez nas dwutlenku węgla. Inne, choćby w postaci nylonu, mają syntetyczny charakter i zostały zaprojektowane w warunkach laboratoryjnych.
Pojawia się pytanie: ile związków można stworzyć w wykorzystaniem 118 pierwiastków znanych nauce? Zacznijmy od związków dwuatomowych, takich jak azot czy tlen, występujące w atmosferze i pozwalających nam na oddychanie. W teorii takich dwuatomowych wariantów może istnieć nawet 6903. To imponująca liczba, lecz nie może się ona równać z wartościami dotyczącymi związków trzyatomowych.
Im więcej związków (dwuatomowych, trzyatomowych itd.) weźmiemy pod uwagę, tym bardziej wzrośnie liczba potencjalnych substancji chemicznych
Tych może bowiem istnieć nawet 1,6 miliona. Tu mówimy już o substanjcach pokroju wody czy dwutlenku węgla. A im wyżej spoglądamy, tym większe liczby będziemy mieli w zasięgu. W przypadku związków czteroatomowych i pięcioatomowych mowa o liczbie wariantów liczonej w miliardach, natomiast biorąc pod uwagę wszystkie potencjalnie możliwe do wytworzenia związki chemiczne, to do ich uzyskania potrzeba byłoby recyklingu wszystkich materiałów występujących we wszechświecie.
Dostępność składników i czas potrzebny na prowadzenie eksperymentów to jeden z podstawowych problemów w tym zakresie. Nie bez znaczenia pozostają inne czynniki, na przykład złożoność danego związku. Rekordzistą jest pod tym względem ten uzyskany w 2009 roku, posiadający niemal 3 miliony atomów.
Czytaj też: Ten składnik stanowił podstawę chemii. Po latach okazało się, że… nie istnieje
Co więcej, istnieją też tzw. gazy szlachetne, które w teorii nie powinny być w stanie łączyć się z innymi pierwiastkami. Rzeczywistość pokazuje, że czasami jest tak wyłącznie w ziemskich warunkach. Na przykład w przestrzeni kosmicznej wykryto już wodorek argonu. Gdyby więc w szacowaniu liczby możliwych do stworzenia substancji ująć także te powstające w ekstremalnych warunkach (naśladowanych w laboratorium) to mówilibyśmy o nawet bardziej szalonych wartościach.
Postęp technologiczny sprawia, że wynajdowanie nieznanych do tej pory substancji chemicznych jest łatwiejsze, ale to wciąż bardzo żmudna praca. W wielu przypadkach mowa o eksperymentach prowadzonych metodą prób i błędów, choć obiecującą rolę może odegrać sztuczna inteligencja. Prowadzone przez nią modelowanie zazwyczaj ułatwia i przyspiesza tego typu badania.
