Ενας νομπελίστας θα επισκεφθεί την Ελλάδα με αφορμή την αναγόρευσή του σε επίτιμο διδάκτορα, την Τρίτη, έπειτα από ομόφωνη εισήγηση της Συνέλευσης του Τμήματος Χημείας στο Πανεπιστήμιο Κρήτης. Το έργο που έχει επιτελέσει ο Ρόμπερτ Γκραμπς, αν το περιγράψεις με την ορολογία της Χημείας στον μέσο άνθρωπο, δεν θα θεωρήσει ότι έχει και πολλή σχέση με τη ζωή. Αν απαριθμήσεις όμως κάποιες από τις εφαρμογές του όπως οι εξελιγμένοι ενδοφθάλμιοι φακοί ή η λεγόμενη «πράσινη χημεία» όπου κατασκευάζονται καινούργια υλικά χωρίς να δημιουργούνται κατ’ ανάγκην άχρηστα και βλαβερά απόβλητα, τότε μπορεί να δει και εκείνος με άλλο μάτι τον φιλοξενούμενό μας.
Από την ορειβασία στη Χημεία
Ο άνθρωπος ο οποίος την επόμενη Τρίτη θα αναγορευθεί επίτιμος διδάκτωρ του Τμήματος Χημείας στο Πανεπιστήμιο της Κρήτης, σε ηλικία 65 ετών, αναφέρει ότι αν δεν έκανε αυτό που κάνει ακόμη και σήμερα θα προτιμούσε να είναι οδηγός ορειβατών, για να βρίσκεται σε ανοικτό ορίζοντα. Και είναι μάλλον φυσικό, όχι μόνο γιατί στον ελεύθερο χρόνο του έχει ασχοληθεί ως και με την απαιτητική αναρρίχηση σε απότομες πλαγιές αλλά όταν έχει περάσει περισσότερα από σαράντα χρόνια στα εργαστήρια της χημείας και όντας πλέον οικονομικά ανεξάρτητος, λόγω διαφόρων ευρεσιτεχνιών και των χρημάτων του Βραβείου Νομπέλ – το μοιράστηκε με άλλους δύο -, στο τέλος ίσως να λαχταρά απλώς να βρίσκεται στον καθαρό αέρα. Αλλωστε ο Ρόμπερτ Γκραμπς πέρασε τα παιδικά του χρόνια στο αγροτικό περιβάλλον του Δυτικού Κεντάκι. Εκεί μεγάλωσε, εκεί έμαθε να κάνει πολλές εποχικές αγροτικές δουλειές, εκεί ασχολήθηκε με διάφορες κατασκευές και του άρεσε τόσο ώστε αντί με το χαρτζιλίκι του να αγοράζει καραμέλες αυτός προμηθευόταν καρφιά και άλλα συναφή, για να φτιάχνει χρήσιμα πράγματα με τα κομμάτια ξύλου. Ο ίδιος επιμένει ότι εν μέσω ακατανόητων για τους πολλούς διαδρομών εξελίχθηκε σε σπουδαίο ερευνητή στην οργανική χημεία. Απαντώντας στο «Βήμα» για το θέμα αυτό τονίζει: «Ως φοιτητής στην οργανική χημεία έχεις την υποχρέωση να κάνεις πειράματα στο εργαστήριο και η επιδεξιότητα στις μηχανικές κατασκευές αποτελεί μεγάλη βοήθεια». Σε μια άλλη πρόσφατη συνέντευξή του στο «Chemical Science», σχετικά με το τι τον τράβηξε στη χημεία των οργανομεταλλικών ενώσεων – των ενώσεων με δεσμούς μεταξύ άνθρακα και κάποιου μετάλλου, στα σύνορα δηλαδή της ανόργανης και της οργανικής χημείας – απάντησε: «Ηταν ακριβώς αυτό, το να επιχειρείς απλά πειράματα και να καταλαβαίνεις τι συμβαίνει σε επίπεδο μορίων».
Ο χορός του άνθρακα
Οταν γίνεται μια αντίδραση, σπάζουν οι δεσμοί μεταξύ κάποιων ατόμων και δημιουργούνται νέοι. Υπάρχει περίπτωση άτομα άνθρακα, τα οποία σε ένα μόριο συνδέονται με διπλό δεσμό μεταξύ τους και με απλό με άλλα συγκροτήματα ατόμων, να συναντηθούν με άλλο μόριο επίσης με έναν τέτοιο διπλό δεσμό. Αν σε αυτόν τον σχηματισμό υπάρχει κάτι που ονομάζεται καταλύτης μπορεί οι άνθρακες να ανταλλάξουν μεταξύ τους τα άλλα συγκροτήματα ατόμων που ήταν συνδεδεμένα μαζί τους. Εχουμε έτσι, όπως το χαρακτήρισε κάποιος, «έναν χορό με αλλαγή παρτενέρ». Ο διπλός δεσμός όμως μεταξύ ατόμων άνθρακα είναι η βάση για όλη τη ζωή στον πλανήτη και άρα βρίσκεται παντού. Μια αντίδραση που θραύει τους διπλούς δεσμούς και αυτοί δημιουργούνται εκ νέου, έτσι ώστε να συγκροτούνται από άλλα άτομα, γρήγορα και αποτελεσματικά, ονομάζεται «Μετάθεση» και χρησιμοποιείται καθημερινά στην παρασκευή φαρμάκων και πλαστικών.
Ο καταλύτης, ο απαραίτητος δηλαδή ενδιάμεσος παράγοντας, που χωρίς να δίνει κάποιο από τα άτομά του συμβάλλει αποφασιστικά ώστε να σημειωθεί η αντίδραση, παρείχε στους χημικούς τη δυνατότητα να «κόβουν» και να «ράβουν» μόρια ή να κολλούν πολλά το ένα δίπλα στο άλλο. Ενας τέτοιος καταλύτης ήταν το ρουθήνιο, χρειαζόταν όμως πολύ ειδικές συνθήκες για να δράσει και ήταν υπερευαίσθητος ώσπου ο Γκραμπς τον τελειοποίησε και αυτόν και άλλους τόσο ώστε να μιλούμε για «καταλύτες Γκραμπς». Οι οποίοι αντέχουν τον ατμοσφαιρικό αέρα και το νερό, οπότε ο κάθε χημικός μπορεί να τον έχει πλέον στο συρτάρι του και να τον χρησιμοποιεί χωρίς πολλές προφυλάξεις.
Μια από τις πιο ενδιαφέρουσες εφαρμογές του καταλύτη Γκραμπς τις συναντούμε στην αεροναυπηγική βιομηχανία, ένα «φάρμακο» πραγματικά για τις μικρο-ρωγμές, εκείνες τις σχεδόν αθέατες χαραμάδες που μπορεί να προκύψουν στο πολύ απαιτητικό περιβάλλον ενός διαστημικού σκάφους όταν αυτό βρίσκεται σε πτήση. Αυτές πρέπει να κλείσουν ακαριαία, ει δυνατόν. Και αυτό γίνεται όταν υπάρχουν εκεί γύρω κάψουλες με μια ουσία, το δικυκλοπενταδιένιο, που με τον σχηματισμό της ρωγμής αμέσως διαρρηγνύονται, έρχονται σε επαφή με τον καταλύτη Γκραμπς και με τη βοήθειά του πραγματοποιείται πολυμερισμός, δηλαδή πολλά, απλά, μόρια χωρίς να αλλοιωθούν δημιουργούν μακριές αλυσίδες, καλύπτοντας τη ρωγμή.
35 χρόνια ανυπομονησία
«Με ρωτούν για το πώς είχα την υπομονή να ασχοληθώ με ένα πρόβλημα επί 35 χρόνια, μια μακροπρόθεσμη δηλαδή προοπτική, και απαντώ ότι πρόκειται αντίθετα για βραχυπρόθεσμη ανυπομονησία, δηλαδή ανυπομονησία για κάθε επόμενο βηματάκι που διήρκεσε όμως τόσο πολύ. Ανεξάρτητα πάντως από αυτό ο Γκραμπς καταπιάνεται και με άλλα πράγματα. Τα βιοϋλικά (υλικά δηλαδή που μπορούν να κάνουν την ίδια δουλειά με κάτι αντίστοιχο στο ανθρώπινο σώμα). Σε συνεργασία με έναν οφθαλμίατρο κατασκευάζει ενδοφθάλμιους φακούς από πολυμερές πυρίτιο. Αυτοί θα εμφυτεύονται έπειτα από επεμβάσεις καταρράκτη και έχουν το καλό να είναι φωτορρυθμιζόμενοι ώστε να διορθώνονται σχετικά εύκολα κατόπιν εμφύτευσης.
Το 2005, μαζί με δύο άλλους χημικούς, η Σουηδική Ακαδημία Επιστημών του απονέμει το Βραβείο Νομπέλ για τη Χημεία και στο σκεπτικό της αναφέρεται μεταξύ άλλων ότι «η “Μετάθεση” είναι ένα παράδειγμα του πόσο η βασική έρευνα μπορεί να φανεί χρήσιμη στο κοινωνικό σύνολο και στο περιβάλλον». Και είναι γνωστό πόσο μεγάλη ευαισθησία σε θέματα περιβάλλοντος δείχνουν οι Σουηδοί. Γι’ αυτό τους συγκινούσε ιδιαίτερα η ιδέα ότι με τις αντιδράσεις μετάθεσης σε ποσότητες μεγάλης παραγωγής τα απόβλητα ελαχιστοποιούνται. Υπάρχει μάλιστα σήμερα τάση για μεθόδους παρασκευής που δεν δημιουργούν απόβλητα και πολλοί στον ενθουσιασμό τους την ονόμασαν «πράσινη χημεία». Η αλήθεια είναι ότι οι σκληροπυρηνικοί χημικοί, μεταξύ αυτών ο Γκραμπς και οι περί αυτόν, δεν αποδέχονται τον όρο και προτιμούν τη φράση «καλή χημεία», για να αποφεύγονται ίσως οι χρωματισμένοι πολιτικά χαρακτηρισμοί. Προσπαθούν όμως να δημιουργούν βιομηχανικές αντιδράσεις που να μην απαιτούν βλαβερούς για την υγεία διαλύτες, αυξημένες θερμοκρασίες και πιέσεις που επιβάλλουν δαπάνη μεγαλύτερης ενέργειας, να έχει λιγότερα στάδια η αντίδραση και να προχωρεί με τη βοήθεια καταλυτών. Διότι οι καταλύτες, έπειτα από τη βοήθεια που παρέχουν σε μιαν αντίδραση, δεν μεταβάλλονται σε κάτι άλλο, μπορούν όμως να επανακτηθούν και να ξαναχρησιμοποιηθούν χωρίς μεγάλη δαπάνη.
Σε ερώτηση του «Βήματος» σχετική με την παραγωγή πολυμερών ο Ρόμπερτ Γκραμπς απαντά: «Τα πολυμερή, που παράγονται από αντιδράσεις “Μετάθεσης”, είναι μάλλον ασφαλείς ουσίες γιατί τα μόριά τους είναι πολύ μεγάλα για να απορροφηθούν από τον οργανισμό μας. Το επικίνδυνο με τη χημεία των πολυμερών είναι τα πρόσθετα, που είναι κυρίως πλαστικοποιητές και προστίθενται σε φθηνά πολυμερή για να κάνουν ένα υλικό πιο εύπλαστο». Σε άλλη ερώτηση σχετική με τη διδασκόμενη χημεία στα σχολεία απαντά: «Δυστυχώς είναι λίγοι οι καθηγητές με τέτοια υποδομή ώστε να κάνουν την επιστήμη και ιδιαίτερα τη χημεία συναρπαστικές. Το βάρος δίδεται στο να περάσουν οι μαθητές τυποποιημένα διαγωνίσματα». Οσον αφορά το μέλλον προβλέπει ότι «θα χρειαζόμαστε περισσότερους επιστήμονες αλλά και πολίτες εξοικειωμένους με την επιστήμη».
