Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы

Железо имеет критически важное значение для нашей цивилизации. Для Гитлера железо Кируны было столь важным, что он оккупировал Норвегию и Данию, чтобы обеспечить его поставки. Не очень-то приятно задумываться о том, на что окажутся способны другие страны и правители в тот день, когда железо уже не будет столь дешевым и легкодоступным для большинства из нас. Каменный век подошел к концу не потому, что в мире не осталось камней, – надо надеяться, что наши потомки выстроят новую и более грамотную инфраструктуру и при этом раньше, чем сталь опять превратится в предмет роскоши.

4 Медь, алюминий и титан – от ламп накаливания до киборгов

Мы с моим будущим мужем вместе ездили в Австралию учиться – тогда же у нас впервые появилась собственная машина. Машина была на четыре года старше меня и досталась нам от австралийского дяди моего молодого человека – при вручении он детально проинструктировал нас по вопросам обслуживания свечей зажигания. Когда мы признались, что в двигателях разбираемся на уровне любителей, он заверил нас, что при появлении странных звуков нам всегда помогут разобрать двигатель, а потом собрать заново. Несколько раз во время поездок по пустынным районам Австралии машина, казалось, уставала, но после визита к дяде-умельцу она всегда была готова к новому приключению.

В нашей нынешней машине под капотом только багажник. Электродвигатель спрятан где-то под сиденьями, а приборная доска представляет собой единый большой монитор. Когда машина издает странные звуки или ведет себя не как положено, нужно звонить людям, которые подключатся к машине совершенно из другой точки мира и, возможно, решат проблему, прислав обновление. Если нет, машину необходимо отдать в мастерскую.

Во время поездки мы на большом экране видим положение автомобиля на карте. Путешествие я начинаю с того, что ввожу пункт назначения, а затем машина определяет, какой путь быстрее и где нам придется остановиться на подзарядку. Благодаря камере заднего вида и боковым датчикам парковаться стало проще, однако самых передовых технологий в нашем автомобиле нет, и выполнять параллельную парковку полностью самостоятельно он не умеет. В самых современных автомобилях вы доедете куда хотите, даже ни разу не взявшись за руль, однако законодательство не продвинулось вперед настолько, чтобы это и впрямь было возможно.

Летом 2017 года велись дискуссии о том, когда самостоятельное вождение окажется под запретом[103]. Автомобили, управляемые компьютером, не засыпают, не спорят с сидящими на заднем сиденье детьми и не употребляют алкоголь. Раз уж мы учимся полагаться на технологии, когда-нибудь мы сочтем, что передавать управление безрассудному человеку – это просто безответственно. И если через 15 лет своим автомобилем управлять не будет никто, мои дети, возможно, водить никогда не научатся. Точно так же я не училась машину чинить. Технологическое развитие все время сдвигает границу между человеком и машиной с помощью таких химических элементов, как медь, алюминий и титан.

Медь в автомобилях, теле и воде

Электромобиль – одно из последних дополнений ко всем тем электронным штуковинам, наполняющим нашу жизнь. С тех самых пор, как в 1880-х годах распространилось электрическое освещение, огромное значение для общества и повседневной жизни большинства людей приобрел доступ к дешевому и надежному источнику электрической энергии[104]. Без электричества с заходом солнца наступает темнота. Тогда вам придется читать и писать со светом масляной лампы, готовить пищу в очаге и каждый день вдыхать вредный дым. В Норвегии подобные условия кажутся пережитком прошлого, но всего лишь несколько десятилетий назад мой дедушка работал на строительстве электростанций и протягивал медные провода, которые вели электричество в северную часть страны.

Поскольку электричество все активнее воздействует на нашу инфраструктуру, растет и количество меди вокруг нас. Для потребления электричества медь играет важнейшую роль, поскольку обладает исключительной электропроводностью, медленно ржавеет, а кроме того, ее производство обходится довольно дешево. Сразу после Второй мировой войны в среднестатистическом семейном автомобиле было 45 метров медных проводов. Сегодня эта цифра увеличилась до 1,6 километра для обычной машины, работающей на бензине, а для гибридного и электрического автомобиля она значительно выше[105]. Большая часть меди входит в различные электронные компоненты, которых в послевоенных автомобилях не было.

Медь используется далеко не только в электрических кабелях, компьютерах и электромобилях. Из меди сделаны многие водопроводные трубы. Из них в питьевую воду могут попасть мельчайшие количества металла – они настолько малы, что проблемы не представляют, так как медь нашим телам все равно нужна. Ряд важнейших белков в клеточных механизмах содержат атомы меди; в среднем человеческом теле меди хватит на комочек размером с мелкую песчинку[106].