В поисках философского камня
Созрела новая порода,
— Угль превращается в алмаз.
А Блок
Давняя мечта людей — научиться одни вещества преобразовывать в другие. Но если, скажем, немецкий поэт Гёте словно ждал, когда «по своему почину» природа позаботится о нас: «Глянем поглубже в расщелины скал: тихо в кристаллах растет минерал», то россиянин М. Волошин предчувствовал нетерпение человека, его стремление взяться за «переделку» веществ самому: «В едином горне за единый раз жгут пласт угля, чтоб выплавить алмаз».
В чистом виде эта мечта воплотилась в поисках философского камня, с помощью которого алхимики пытались превратить свинец в золото. Цели они не добились, зато много полезного оставили в наследство будущим поколениям химиков.
Путем наблюдений и многочисленных опытов люди за столетия обучились изготавливать искусственные материалы — ведь таковыми являются и бронза, и обожженная глина. Но многие вещества, не встречающиеся в природе, обнаружены случайно, открыты неожиданно. Не одно изобретение в этой области стало результатом стечения обстоятельств: вытекшего из разбитой колбы раствора, взрыва в лаборатории, невыключенной горелки. Удивительные случаи, приводящие к находкам, происходят и по сей день. Но…
Если сравнить долю «нечаянных» изобретений новых веществ с долей вычисленных, запрограммированных, то видно, как вторая неуклонно растет со временем. Нас все больше окружают «предсказанные» материалы. А потребности завтрашнего дня диктуют задачи, которые надо решать уже сегодня, и где подсказки следует ждать не от природы, а, скорее, от компьютера, за которым сидит человек.
Мы словно находимся в положении героини пьесы Н. Гоголя «Женитьба», составляющей портрет идеального жениха. Губы — от одного, нос — от другого, еще бы развязности третьего да дородности четвертого. Похожим образом люди пытаются синтезировать несуществующие пока материалы, сочетающие, казалось бы, несовместимые черты.
Что ж, заглянем в «каталог» искусственных веществ, как уже порожденных нами, так и только ждущих появления на свет. И начнем, конечно, с алмаза…
Задумайтесь о веренице преобразований вещества. Огромные экскаваторы вынимают из карьера руду. Самосвалы, а затем поезда везут ее на обогатительные фабрики. Потом ее плавят, обрабатывают, вытачивают детали, собирают их в… огромные экскаваторы и самосвалы, которые отвозят для работы в тот же карьер. Какой-то бессмысленный круговорот с гигантскими затратами энергии и растущим загрязнением природы! Где же полезный…
Секрет производства фарфора — искусственного материала — был открыт в VI-VII веках в Китае, а вывезен на запад в начале XVIII века. По-видимому, это был первый зафиксированный в истории случай промышленного шпионажа. А рецепт изготовления одного из знаменитых видов фарфора — «жу-гуань» — самим китайцам удалось восстановить почти через тысячу лет, лишь недавно. Алхимики часто…
С незапамятных времен алмаз привлекал человека исключительной красотой своих кристаллических граней. Но, помимо ювелирной ценности, алмаз обладает и технической — это самый твердый природный материал. Недаром его издавна использовали для обработки металлов или в качестве стеклореза. К сожалению, такой нам нужный, алмаз в природе встречается редко. К каким только ухищрениям не прибегали, чтобы получить его…
Не помните ли вы, когда впервые столкнулись со стеклом? Вполне возможно — еще в колыбели, когда получали свой завтрак в бутылочке с соской. А когда познакомились со стеклом люди вообще? Известно, что еще за 4000 лет до новой эры стекло производили в Древнем Египте. Удивительно, но за многие тысячелетия технология его изготовления не менялась. В…
Так часто спрашивают, пытаясь выяснить, остался ли у человека запас жизненных сил, активности. Ведь порох — символ взрыва, выстрела, высвобождения накопленной энергии. Почему же какие-то вещества способны взрываться? Дело в том, что взрыв — это такой же процесс горения, только происходящий с несравнимо большей скоростью. Выделяющиеся при молниеносном сгорании газы имеют высокие температуру и давление,…
Химические элементы — это самые простые, элементарные вещества в окружающем нас мире. Когда мы говорим: водород, кислород, углерод, сера, железо, медь, свинец — то имеем в виду именно эти элементы. А вот углекислый хаз — уже более сложное соединение водорода с углеродом. Или, если помните, сталь — сплав, смесь железа с углеродом и другими химическими…
Тяжело груженный самосвал, урча и переваливаясь, медленно набирает скорость. Пузатый транспортный самолет, натужно ревя двигателями, еле-еле отрывается при разгоне от полосы. Ракета, ослепительно сверкая вырывающимся из ее сопел пламенем, с трудом преодолевает земное тяготение. Почему им всем так нелегко? Вся беда в том, что, помимо полезного груза — руды в кузове, гуманитарной помощи в фюзеляже,…
«Стальные нервы», «железный характер» — что ни говорите, а сравнения с металлами, когда мы хотим подчеркнуть твердость и прочность, давно вошли в наш лексикон. Однако вы уже убедились, что чистые металлы — это не всегда хорошо. Как чистый бульон — пресно и невкусно, а добавим щепотку соли — совсем иное дело! Но почему для улучшения…
Кто не знает сейчас жевательной резинки! А ведь у нее есть далекий «предок» — каучук, получаемый из сока дерева гевеи, растущего в Южной Америке. Издавна индейцы употребляли его в качестве «жвачки». Замечательные свойства каучука стали использовать около двухсот лет назад в Европе. С его помощью пытались сделать непромокаемыми обувь и одежду. Однако на холоде такие…
Вы наверняка видели переливчатые крылья жука или стрекозы, наблюдали за быстро меняющимися цифрами электронных часов и уж, конечно, каждый день моете руки с мылом. Трудно догадаться, что может объединять эти вроде бы совсем не связанные наблюдения и действия. Оказывается, общими их участниками являются… жидкие кристаллы. Что за несуразица, скажете вы, все равно что «громкая тишина»…