Eine bunte und überraschende Abenteuerreise durch die faszinierenden Weiten des Chemie-Universums: Wie erklärt die Chemie die Entstehung des Lebens, wie hat sie die Welt verändert und wie lassen sich die drängenden Probleme unserer Zeit mit ihrer Hilfe lösen? In zwölf Kapiteln geben uns ausgesuchte Spezialisten, Chemiker und Chemikerinnen einen Einblick in die Chemie als äußerst kreative und verantwortungsbewusste Wissenschaft. Viele praktische Beispiele, Produkte und Anwendungen zeigen das Potential der Chemie auf. So erfährt man etwa, dass eine moderne Energie- und Rohstoffversorgung ohne Chemie weder denkbar noch machbar ist und welche Bedeutung die Chemie für die moderne Informationstechnologie hat. Ein besonderes Augenmerk wird darauf gerichtet, welche Rolle die Chemie bei aktuellen und zukünftigen Herausforderungen unserer Gesellschaft spielt: Die ungebrochen wachsende Weltbevölkerung, die drohende Knappheit von Nahrung und Wasser, die Gesundheitsvorsorge und Heilung von Krankheiten, der ansteigende Energieverbrauch sowie der Erhalt unserer Lebensqualität - als stark interdisziplinär orientierte Wissenschaft schafft die Chemie die Grundlagen, um diese dringenden Probleme unserer Zeit nachhaltig anzugehen. Ohne Chemie ist keine Lösung möglich. Heute ist schon vieles möglich, dennoch werden neue Denkansätze gesucht und müssen innovative Prozesse und Produkte entwickelt werden. Quo vadis Chemie? In diesem Buch wird kritisch und fachkundig diskutiert, wie die Chemie sich in der Zukunft entwickeln muss, um diesen Aufgaben gerecht zu werden. Ein spannendes und informatives Buch für alle, die sich für Chemie und für die Welt, in der wir leben, interessieren und gerne wissen möchten, welche Rolle die Chemie nicht nur heute wahrnimmt, sondern vor allem in der zukünftigen Welt spielen sollte. Eine bunte und überraschende Abenteuerreise durch die faszinierenden Weiten des Chemie-Universums: Wie erklärt die Chemie die Entstehung des Lebens, wie hat sie die Welt verändert und wie lassen sich die drängenden Probleme unserer Zeit mit ihrer Hilfe lösen? In zwölf Kapiteln geben uns ausgesuchte Spezialisten, Chemiker und Chemikerinnen einen Einblick in die Chemie als äußerst kreative und verantwortungsbewusste Wissenschaft. Viele praktische Beispiele, Produkte und Anwendungen zeigen das Potential der Chemie auf. So erfährt man etwa, dass eine moderne Energie- und Rohstoffversorgung ohne Chemie weder denkbar noch machbar ist und welche Bedeutung die Chemie für die moderne Informationstechnologie hat. Ein besonderes Augenmerk wird darauf gerichtet, welche Rolle die Chemie bei aktuellen und zukünftigen Herausforderungen unserer Gesellschaft spielt: Die ungebrochen wachsende Weltbevölkerung, die drohende Knappheit von Nahrung und Wasser, die Gesundheitsvorsorge und Heilung von Krankheiten, der ansteigende Energieverbrauch sowie der Erhalt unserer Lebensqualität - als stark interdisziplinär orientierte Wissenschaft schafft die Chemie die Grundlagen, um diese dringenden Probleme unserer Zeit nachhaltig anzugehen. Quo vadis Chemie? In diesem Buch wird kritisch und fachkundig diskutiert, wie sich die Chemie entwickeln muss, um diesen Aufgaben gerecht zu werden. Heute gelingt schon vieles, dennoch werden neue Denkansätze und innovative Prozesse und Produkte für die Zukunft gebraucht. Ohne Chemie ist keine Lösung möglich. Ein spannendes und informatives Buch für alle, die sich für Chemie und für die Welt, in der wir leben, interessieren und gerne wissen möchten, welche Rolle die Chemie nicht nur heute wahrnimmt, sondern vor allem zukünftig spielen sollte. V Geleitwort VII Vorwort Kapitel 1 2 Faszination ChemieHans-Jürgen Quadbeck-Seeger Kapitel 2 Die Spielwiese der Anorganischen Chemie 8 ElementaresBarbara Albert, Thomas Geelhaar, Wilma Neumann, Armin Reller Kapitel 3 Von wenigen Rohstoffen zur beinahe unbegrenzten Produktvielfalt 20 Schwarzes Gold und Grüne ChemieMichael Röper Kapitel 4 44 Von der Chemie und Technik des LebensMark Helm, Johanna Bretzler, Nina Simon, Thomas Carell 44 Der erweiterte genetische Code: DNA- und RNA-Basen jenseits von Watson und Crick 49 CRISPR-Cas9: Revolution der Biologie durch ein bakterielles ImmunsystemSabine Schneider 51 Ein erweiterter genetischer Code neue Proteine aus dem LaborSusanne Mayer, Kathrin Lang 56 Die Glykowissenschaften: ein vielfältiges Forschungsgebiet für die chemische BiologieAnja Hoffmann-Röder 63 Biotechnologie alles Bio, oder was?Holger Bengs und Julia Schüler Kapitel 5 68 Der blaue Planet und das blaue Gold 68 Chemie auf dem Weg in die Nachhaltige IndustriegesellschaftMartin Faulstich, Elisabeth Schmid und Alexander Franke 69 Chemie und Wasser Herausgegeben von der Gesellschaft Deutscher Chemiker 71 Wasser das blaue Gold des 21. JahrhundertsTorsten C. Schmidt und Walter Kölle 73 Mikroplastik im aquatischen ÖkosystemSascha Klein, Eckhard Worch und Thomas P. Knepper 75 Stimmt die Atmosphäre, stimmt das KlimaReinhard Zellner Kapitel 6 80 Vom absoluten Nullpunkt bis in die unendlichen Weiten des Weltalls Powered by Chemistry 81 Ein Hansdampf in allen Gassen die Physikalische ChemieKatharina Al-Shamery 89 Was heißt Energie heute?Hermann Pütter 94 Hochspannung garantiert elektrochemische GrenzflächenOlaf Magnussen 97 Expedition zur Insel der Stabilität Faszination Nuklearchemie im gesellschaftlichen KontextHorst Geckeis 101 Chemie am absoluten NullpunktBernhard Dick 106 Chemie im Weltall die Mission Rosetta-PhilaeUwe J. Meierhenrich Kapitel 7 Von riesengroßen Polymeren bis hin zu den kleinsten Nanopartikelchen auf jeden Fall mehr als nur Plastik 112 Living in a material worldKatharina Landfester, Frederik R. Wurm, Markus B. Bannwarth Kapitel 8 126 iChemie Informationstechnik, Elektronik, KommunikationRainer Waser Kapitel 9 Was machen denn eigentlich Lebensmittel - chemikerinnen und -chemiker? 144 Mahlzeit! Prost! Wohl bekomms!Jörg Häseler, Marina Creydt, Anna Dingel, Martin Doert, Markus Fischer, Hans-Ulrich Humpf, Lothar W. Kroh, Reinhard Matissek, Verena Pietzner, Monika Pischetsrieder, Martin Rühl, Julia, Schnapka, Dieter Schrenk, Andreas Vilcinskas, Holger Zorn Kapitel 10 154 Im Dienste der GesundheitPeter H. Seeberger Kapitel 11 Wie leistungsstarke Forschung, vielseitige Lehre und innova tive Industrieprodukte zusammenhängen 166 Mit Chemie in die Zukunft 167 Chemie neu erfindenGeorge M. Whitesides 177 Innovation Was ist das überhaupt?Peter Nagler 178 Start-ups in der Chemie Wie kommen Innovationen in die Industrie?Sonja Jost 180 Die Rolle der chemischen Wissenschaften im 21. Jahrhundert one-world chemistryHenning Hopf, Stephen A. Matlin, Alain Krief und Goverdhan Mehta Kapitel 12 186 Das Imaginäre wirklich werden zu lassen 187 Der Chemiker und der ArchitektDirk Trauner 201 Danksagung 203 Literatur 207 Autorenadressen 213 Bildquellen