Как спроектировать вещество?
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 результат?
Люди давно уже осознают и нелепость многих процессов получения необходимых нам веществ, и их вредность. Казавшаяся когда-то фантастичной возможность перейти к полностью безотходным технологиям начинает обретать реальные черты. Открытия полезных свойств у самых неожиданных материалов — по образному выражению исследователей, порой буквально у грязи под ногами! — постепенно меняют наше отношение к тому, каким должно быть производство вообще.
Человек сегодня настолько глубоко проник в тайны строения вещества, настолько ясно понял, как самые малые изменения в его структуре могут менять его свойства, что в принципе готов конструировать нужные материалы, собирая их из самых мельчайших крупинок — атомов. Огромное количество возникающих комбинаций можно поручить перебирать компьютеру. А как узнать, отвечают они заданным требованиям или нет? До сих пор некоторые действия металлурга или кузнеца напоминают «колдовство» повара на кухне. Тот пробует «на вкус», готово блюдо или нет, не стоит ли в него чего-нибудь добавить. А на заводе «на глазок» определяют, сварена ли сталь или докована заготовка. Спору нет, искусством мастеров можно лишь гордиться, но всегда ли оно способно выручить?
К услугам контролеров качества материала сегодня десятки приборов. Они и просветят детали рентгеном, как, наверное, и вас проверяли в поликлинике, и просмотрят их под микроскопом — и обычным, и электронным, — и по малюсенькой крошечке вещества определят его состав, как это сделали с лунным грунтом.
Так что узнать, что же мы собрали на компьютерном конструкторе, можно многими методами, более того, получаемые данные будут обработаны на ЭВМ. Не удивительная разве задача — строить, как дом, вещество, да еще управлять его свойствами? Надеемся, те, кто преуспел, работая с конструктором «Лего», легко освоятся в будущем и с таким компьютерным изобретательством. Вас ждут!
«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»…
«Шел в комнату, попал в другую…» — говорил один из персонажей комедии А. Грибоедова «Горе от ума». Так бывает и с исследователями: ищут одно, а находят порой совсем иное, но, как выясняется, вовсе не бесполезное. Об этом — две истории, связанные с обнаружением необыкновенных веществ. Обрести материалы, не оказывающие сопротивления электрическому току, так называемые сверхпроводники —…
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…
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…
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…