Los descubrimientos en el campo de la química han cambiado la forma en la que vivimos. La contribución de esta disciplina en la biología, la medicina, la ingeniería y la agricultura, entre muchas otras disciplinas, nos ha proporcionado nuevas tecnologías que han transformado la forma en la que comemos, nos comunicamos y luchamos contra enfermedades y lesiones. Los logros de algunos químicos famosos son increíblemente importantes, ya que el mundo moderno no sería el mismo sin ellos.
Tenemos mucho que agradecer a nuestros científicos. En este artículo te vamos a presentar descubrimientos de la química que hayan mejorado nuestra vida.
Como te indicaremos a continuación, hemos hecho un listado siguiendo la rama de la química en la que se hizo el descubrimiento, como por ejemplo, la química medicinal, las invenciones químicas en la agricultura y la alimentación, tecnologías químicas que han cambiado nuestras vidas o la radiación.
No obstante, hoy en día la química es una ciencia muy extensa que se divide y subdivide en muchas ramas (química orgánica, química inorgánica, bioquímica, fisicoquímica, química industrial, química analítica...) por lo que cualquier descubrimiento de los que vamos a mencionar hoy en día se podría seguir investigando en profundidad en varias de estas ramas, cosa que, de hecho, ya se hace.
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La penicilina (1928)
Iniciamos la lista de los grandes descubrimientos de la química con uno de los mayores descubrimientos en química medicinal; que sin duda cambio la suerte de muchas personas y fue una auténtica revolución en la medicina.
En 1928, Alexander Fleming (1881-1955) el médico, farmacólogo y bacteriólogo escocés, realizaba algunos experimentos en su laboratorio. Había estado cultivando una determinada bacteria en una placa de Petri cuando se dio cuenta de que una de sus muestras había contraído un moho. Sin embargo, no era ningún moho. ¡Este hongo estaba matando las bacterias en su experimento!
El hongo se conoció como penicilina y se convirtió en uno de los descubrimientos médicos más importantes de la historia. Pero no fue gracias solo a Fleming. Cuando publicó un artículo sobre su investigación, nadie le prestó mucha atención, aparte de Howard Florey y Ernst Boris Chain, dos bioquímicos que continuaron haciendo contribuciones a su descubrimiento.
Los tres científicos ganaron juntos el Premio Nobel por su trabajo sobre la penicilina. Se cree que la penicilina ha salvado desde entonces doscientos millones de vidas, ya que con el uso de la penicilina en la década de los 40 se inició la era de los antibióticos. Así, el descubrimiento de la penicilina ha sido reconocido como uno de los mayores avances de la medicina terapéutica.
En resumen, la penicilina se usa para tratar y prevenir ciertas infecciones provocadas por bacterias, por lo que de un momento a otro los humanos tenían una fórmula capaz de combatir bacterias que hasta el momento mataban y debilitaban a la población como la neumonía, la fiebre escarlata y una amplia variedad de infecciones.
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El taxol (1968)
Es posible que no hayas oído hablar del taxol, también conocido como paclitaxel, pero, en realidad, deberías haberlo hecho: es uno de los tratamientos contra el cáncer más eficaces del mundo. Este medicamento actúa evitando que las células se dividan, lo que finalmente conduce a la muerte de la célula. Para el cáncer, cuyas células se dividen notoriamente muy rápidamente, el taxol es como un veneno.
Fue descubierto en los 60 cuando Monroe Wall y Mansukh Wani recolectaban muestras de árboles para un proyecto del Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos con el fin de encontrar nuevas sustancias con las que combatir el cáncer. Estos dos químicos medicinales tomaron muestras, entre muchos otros árboles y plantas, del tejo del Pacífico y encontraron dentro de él una sustancia tóxica para las células. Lo llamaron paclitaxel y, durante las siguientes décadas, se sometió a una investigación sistemática de laboratorio antes de que finalmente se usó en pacientes en 1992.
El tejo, árbol del que se extrae el taxol, es un árbol de gran tamaño, que puede alcanzar los 20 metros con un tronco de hasta 1,5 m de diámetro. Destaca por su longevidad (puede durar en torno a 1 000 años) y es de los árboles más antiguos de Europa. Las hojas del tejo son perennes, de color verde oscuro por la cara superior y amarillento por el envés.
Desde entonces, el paclitaxel ha demostrado ser tan eficaz que los activistas medioambientales se han preocupado por el peligro que corre el tejo del Pacífico debido a la producción del medicamento. Actualmente, se está estudiando la existencia de esta sustancia química en diferentes fuentes biológicas.
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La anestesia (1842)
Antiguamente, si alguien necesitaba una operación médica, la única forma factible de aliviar el dolor era que bebiera alcohol y rezar para que saliera bien. No fue hasta mediados del siglo XIX cuando todo cambió debido a que William Morton, un dentista y químico aficionado, descubrió que los animales se desmayaban tras inhalar éter sulfúrico. En 1846, Morton dirigió un espectáculo ostentoso, cuando realizó una cirugía dental en un paciente anestesiado frente a una multitud que aplaudía.
Aunque William Norton se llevó los vítores, hay escritos que aseguran que el doctor estadounidense M. D. Crawford Williamson Long fue el primer cirujano que empleó el éter sulfúrico como anestésico general en 1842.
Por lo tanto, te indicamos 1842 como la fecha en la que se descubrieron los anestésicos pero en realidad es la fecha en la que se empezó a utilizar. Digamos que antes se conocía la sustancia pero no su verdadero potencial.
Si bien, después de esto, Morton siempre afirmó que fue el descubridor de la anestesia, esto no es estrictamente cierto. El opio y el alcohol mismo eran sustancias eficaces para aliviar el dolor, y el médico suizo Paracelso ya había utilizado un tipo de éter en 1525.
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La pasteurización (1864)
Seguimos la lista con invenciones químicas en la agricultura y la alimentación que mejorar la seguridad alimentaria y la conservación de los alimentos, lo que tuvo también como consecuencia un cambio de hábitos de consumo.
Ahora nos parece obvio que, cuando se calienta la comida o la bebida, se matan las bacterias que contiene, pero este conocimiento no es algo que siempre hemos tenido.
Si bien es un proceso que mucha gente había estudiado en el pasado, en la China del siglo XII, en el Japón del siglo XVI y en la Italia del siglo XVIII, Louis Pasteur (1822-1895) es el hombre a quien se le ha otorgado el honor de descubrirlo, porque vinculó el calor con la muerte de las bacterias. Hoy en día, la pasteurización es sin lugar a dudas el descubrimiento más famoso de esta rama de la química. Cómo habrás podido apreciar su nombre y biografía se asocian directamente con el científico.
El descubrimiento de Pasteur se cuenta que fue cuando estaba de vacaciones en 1864 y lo realizó cuando calentó vino. Sin embargo, este proceso, la pasteurización, se ha asociado principalmente con la leche. Esta sustancia (la leche) es conocida por ser un caldo de cultivo común para bacterias muy peligrosas. A partir de este descubrimiento, millones de familias pasaron a consumir leche sin temer las múltiples enfermedades que podía suponer la ingesta de leche en mal estado.
Así mismo, gracias a la pasteurización tanto la leche como otros productos duran más, lo que incrementa la seguridad alimentaria y hace más sencilla la conservación y acumulación de alimentos. Aunque muchas personas todavía optan por beberla sin pasteurizar, tenemos que agradecer a Pasteur que podamos beber leche sin ponernos malos.
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El proceso Haber-Bosch (1910)
El 80 % del aire que respiramos es nitrógeno, un elemento esencial para la vida. Sin embargo, como el nitrógeno no es reactivo, químicamente hablando, nuestros cuerpos y otras plantas y animales, han necesitado desarrollar métodos biológicos complejos para extraer el elemento del aire.
Pero a comienzos del siglo XX, los científicos trataban de desarrollar métodos artificiales de extracción de nitrógeno, para el desarrollo de la agricultura (¡las plantas necesitan nitrógeno para crecer!) y para el desarrollo de armas. Anteriormente, habían obtenido nitrógeno de huesos y heces de animales. Uno de estos métodos, el más eficiente en cuanto a energía y mano de obra, fue propuesto por Fritz Haber; y Carl Bosch lo convirtió en un proceso industrial masivo, ¡de ahí el nombre!
Este proceso es uno de los descubrimientos más importantes en la historia de la civilización humana. El proceso ha permitido que la agricultura se cuadruplique en eficiencia, lo que significa que sin ella habría cuatro veces más tierras de cultivo en todo el mundo, y ha sido el descubrimiento que ha permitido el crecimiento de la población humana durante el último siglo.
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El plástico (1862)
Ampliamos la lista de los descubrimientos que han cambiado nuestra vida con tecnologías químicas. Se trata de descubrimientos relativamente recientes que han cambiado radicalmente los hábitos de consumo y han tenido un enorme impacto en la sociedad y el medioambiente.
Hasta ahora la lista parecía ser una sucesión de descubrimientos que cambiaron la vida de las personas a mejor, salvaron miles de vidas y mejoraron la calidad de vida de millones. No obstante, con el próximo descubrimiento tenemos sentimientos encontrados. Se puede afirmar que en un inicio supuso un enorme avance, pero el precio a pagar fue muy alto. Veamos:
Los plásticos están absolutamente en todas partes: en los teléfonos móviles, en los coches, prácticamente en toda la cocina, las bolsas de plástico, los juguetes e incluso en la mayor parte de nuestra ropa. Pero, ¿sabemos quién los inventó? Más o menos.
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Si bien los plásticos son en su mayoría sintéticos, es decir, artificiales, la categoría similar de compuestos químicos, los polímeros, se encuentran en la naturaleza. Entonces, invención, en este caso, es un término complicado, porque las poblaciones americanas habían usado algo parecido al plástico, el caucho, antes de que los europeos supieran siquiera que América existía.
Sin embargo, la primera persona en crear un plástico artificial fue Alexander Parkes, en 1862, y le dio el nombre de parkesina. Parkes pretendía que este plástico se utilizara como revestimiento impermeable para las prendas de tela.¹
A pesar de que su negocio quebró, el invento de Parkes puso en marcha la industria del plástico. En 1907, un químico estadounidense, Leo Baekeland, creó otro plástico al que llamó baquelita y que era simplemente una sustancia química maleable hecha de otras dos sustancias químicas.
Poco después, la baquelita comenzó a utilizarse en todo tipo de máquinas y así nació el mundo del plástico que conocemos hoy en día. Así se considera que entre 1955 y 1975 tuvo lugar la revolución del plástico. El plástico servía para todo: se podía incorporar en multitud de productos con variedad de funciones, era bastante resistente y su coste de producción bajo.
Por estas razones, la cantidad de plástico producida fue exagerada. A esto se le sumó que el plástico no es biodegradable y puede tardar 1 000 años en degradarse. Como consecuencia, tenemos en la actualidad islas gigantes de plástico que ya no se utilizan y que no se pueden descomponer; lo que afecta directamente a la biodiversidad y al medioambiente.
¿Ahora entiendes por qué este gran descubrimiento no fue tan «grande»? ¿Qué opinas tú al respecto?
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Las pantallas LCD (1959)
Uno de los descubrimientos más importantes de la química en el último medio siglo ha sido la pantalla de cristal líquido o LCD. Si bien esto puede parecer banal, piénsalo. Los smartphones y las redes sociales han revolucionado nuestras vidas, pero los smartphones solo han sido posibles gracias a las pantallas LCD, una pantalla que es liviana, pequeña y que puede caber en el bolsillo. La cultura en la que caminamos con nuestros móviles y portátiles todo el tiempo no podría haber prosperado sin esta tecnología.
Para dejarlo claro: sin la invención de las pantallas LCD no habría smartphones. ¿Cómo ves la vida sin tu querido móvil táctil?
Si bien los científicos eran conscientes de los beneficios del cristal líquido ya en los años 60, se creía que la tecnología no funcionaba a menos que la temperatura fuera muy alta, ¡para mantener el cristal líquido! Pero el Ministerio de Defensa británico quería pantallas en sus vehículos que no fueran tan masivas como solían ser los televisores antiguos, por lo que encargaron a un químico, George Gray, que estudiara el fenómeno.
Su investigación inventó una molécula en particular que funcionaba a una temperatura más baja, y es esta innovación, la molécula 5CB, la que se encuentra en la mayoría de las pantallas LCD desde entonces.
Así, las primeras pantallas LCD datan de 1959. Aunque el reconocimiento se lo llevase principalmente George Gray, hay muchos nombres detrás de esta invención. Mohamed M. Atalla y Dawon Kahng, trabajadores de Bell Labs (Nokia), sacaron el MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor), un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas.
Este sería mejorado por el estadounidense Paul K. Weimer en 1962, quien creó el transistor de película delgada llamado TFT. Posteriormente, en 1968, se consolida la idea de una pantalla LCD, también conocida como pantalla de cristal líquido, basada en el TFT. Este tipo de pantalla fue presentada por Bernard J. Lechner, trabajdor de RCA Laboratories.
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La radiación (1896)
Con el siguiente descubrimiento volvemos un poco más atrás en el tiempo: la radiación. Como sabemos, Marie Curie (1867-1934) es la científica que asociamos con el descubrimiento de la radiactividad. Sin embargo, ella formaba parte de un equipo de químicos y físicos que trabajaban con los rayos X, la radiación y sustancias químicas radiactivas como el uranio y el radio.
La radiactividad fue descubierta realmente por Henri Becquerel, quien investigaba por qué ciertos materiales brillan en la oscuridad. Observó que el uranio, que ahora sabemos que es altamente radiactivo, cambiaba el color de las hojas sensibles a la luz, incluso cuando había una capa de papel entre la hoja y el elemento. Se dio cuenta de que este material debía estar emitiendo algo que no se podía ver a simple vista.
La contribución de Curie fue descubrir el polonio y el radio, y dar al proceso el nombre de «radiactividad», algo que causó la descomposición de determinados átomos. Su legado consistió en utilizar el descubrimiento de Becquerel para combatir el cáncer. Como química y física, se convirtió en la primera persona, y sigue siendo la única, en ganar el Premio Nobel en dos ciencias.
Sin duda, forma parte de los químicos más importantes de la historia.
Las vacunas de ARN (1990)
Se trata de los últimos descubrimientos de la química que siguen mejorando la vida de las personas, y en muchos casos las salvan.
Aunque esta creación datas de finales del siglo pasado, hizo su aparición estelar hace apenas dos años, en 2020, como vacuna contra el SARSr-CoV, es decir, el Covid-19 o coronavirus.
Las vacunas de ARN mensajero (ARNm) les enseñan a las células a fabricar una proteína que desencadena una respuesta inmunitaria dentro de nuestro organismo. Aunque parece una técnica innovadora, lleva investigándose desde hace años con muy buenos resultados.²
La historia se remonta a 1961, cuando el biólogo sudafricano Sydney Brenner descubrió el ARN. Posteriormente, a principios de los años 90, se comenzó a utilizar como herramienta terapéutica gracias a estudios de diversos investigadores como el grupo de científicos de Scripps Research Institute de Estados Unidos, que utilizaron la molécula de ARN en ratas de laboratorio para revertir transitoriamente la diabetes insípida, que en un inicio funciono y a partir de ahí se valoró que las vacunas de ARN tendrían alta utilidad y un largo recorrido.
No obstante, cabe destacar que costó conseguir inversiones y que las grandes empresas e instituciones confiaran en este nuevo método. Una de las razones es que el ARN mensajero es una molécula muy delicada que debe mantenerse a temperaturas bajo cero, hecho que complica (y encarece) su almacenamiento y distribución.
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La tabla periódica (1869)
¿La tabla periódica? Aunque no se trata ni de un elemento químico, ni de un producto químico, ni de una formulación, ni nada por el estilo; la invención y estructuración de la tabla periódica fue una auténtica revolución en la química. Para aquellos que entiendan algo sobre esta materia, ya sabrán cuan importante es esta tabla para hacer cualquier tipo de formulación, experimento o cálculo. Ha ahorrado mucho tiempo y posibles fallos desde su invención.
Por lo tanto, consideramos que tanto esta creación como su creador merecen un hueco en esta lista. La tabla periódica fue creada por el químico ruso Dimitri Mendeléyev (1834-1907), que estaba obsesionado con la idea de ordenar los elementos basados en sus propiedades químicas, pero le costaba encontrar un patrón. La tabla periódica indica para qué sirve cada elemento y distribuye los elementos químicos según su número atómico (o número de protones).
Dimitri logró ordenar 60 elementos y, sabiamente, dejó huecos sabiendo que en el futuro habría que ampliarla y completarla y que era seguro que se iban a descubrir nuevos elementos químicos. Y así fue. En la actualidad, la tabla periódica cuenta con 118 elementos.
Los neurotransmisores (1920)
La química del cerebro es un misterio para médicos, biólogos, químicos y, en general, científicos. El cerebro en sí, lo es. Aun así, se han hecho muchísimos descubrimientos que nos ayudan a entender cómo funciona la química del cerebro, responsable de tantas cosas que pasan en nuestro cuerpo.
Otto Loewi (1873-1961) está considerado como el padre de la neurociencia por sus contribuciones al conocimiento de la transmisión química de los impulsos nerviosos, labor por la que recibió el Premio Nobel de Medicina en 1936.
En resumen, Loewi descubrió que las células nerviosas liberan sustancias químicas (llamadas neurotransmisores) en los sitios en los que se unen con otras neuronas o músculos. Esto supone toda una revolución en neurociencia.
¿Qué otros descubrimientos de la química no pueden faltar en esta lista? ¡Te leemos!
¹VV.AA. «Historia de los plásticos». Materiales. Una historia sobre la evolución humana y los avances tecnológicos. Universidad de Burgos. UBU Investiga. Fecha de última consulta: 21 de septiembre de 2022. Disponible en: https://historiamateriales.ubuinvestiga.es/plasticos/
²Pou, T. (3 de julio de 2021). «Vacunas de ARN: Una historia de tenacidad científica». ARA. Fecha de última consulta: 21 de septiembre de 2022. Disponible en: https://es.ara.cat/sociedad/vacunas-arn-historia-tenacidad-cientifica_130_4042193.html
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