Разгаданная тайна
Почему натуральная кожа так прочна, легка, эластична? Почему она согревает зимой и «дышит» летом? От чего зависят ее замечательные качества? Разгадка этой тайны помогла ученым создать заменители кожи.
Всем известно, что свойства веществ определяются их химическим строением. Кожа, как и все на свете, состоит из самых обычных химических элементов. Но есть в ее структуре одна особенность, отличающая кожу от многих других веществ. Ее основа — белковое соединение коллаген — построена не из обыкновенных молекул, а из молекул-гигантов. Таких больших — в сотни, а то и в тысячи раз больше обычных, — что их даже можно разглядеть под микроскопом. Их размеры достигают долей микрона!
Не эта ли особенность порождает необычные свойства кожи? Догадка подтвердилась, когда было изучено строение молекул-гигантов. Оказалось, что это длинные цепочки атомов, составленные из отдельных звеньев. Каждое звено — обыкновенная молекула-карлик — так крепко соединено с другими, что составляет с ними неразрывное целое. Такие длинные цепочки и эластичны, и в то же время необыкновенно прочны.
От гибкости молекулярных цепочек зависит эластичность кожи, от стойкости химических связей между отдельными звеньями — ее прочность и упругость.
Вещества, подобные коллагену, химики называют полимерами или высокомолекулярными соединениями. В природе их встречается немало. Это, например, каучук, целлюлоза, белки, смолы. Все они, такие разные по происхождению и по свойствам, обладают одним общим признаком: состоят из больших молекул. Молекулярные цепи бывают различной длины, разной формы: вытянутые в нить, с ответвлениями, с зигзагами. Полимер может состоять не из одной, а из нескольких цепочек, «сшитых» друг с другом химическими связями. Длина и форма цепочек сказываются на свойствах веществ.
Итак, первая часть задачи была решена. Химики-аналитики расшифровали рецепт изготовления кожи. Теперь дело переходило в руки химиков-синтетиков — им предстояло синтезировать (то есть создать искусственно) новый материал по образу и подобию уже созданного природой. Казалось бы, не так уж это и сложно: подобрать состав химических веществ точно по прописи и соединить их в определенном порядке. Но в том-то и дело, что обыкновенные молекулы-карлики — мономеры — упорно не желали соединяться в цепочки полимера.
Обычные молекулы зачастую находятся в пассивном состоянии. Они словно ленятся, у них нет особого желания встречаться друг с другом. И 72 если встреча все-таки происходит — связь бывает непрочной. При попытке удлинить цепочку, молекулы, едва соединившись, вновь распадаются. Полимеры же образуются лишь в том случае, когда мономеры крепко связаны друг с другом и образуют длинную цепь.
Как преодолеть сопротивление мономеров? Как заставить их соединиться вместе?
Подтолкнуть молекулы, упрочить связи между ними помогли приемы, ускоряющие большинство химических реакций,— нагревание и высокое давление. А когда и этих «толкачей» оказывалось недостаточно, выручали посредники — катализаторы. Эти вещества тоже ускоряют реакции, хотя сами в них не участвуют.
Теперь можно было «нанизывать ожерелья» какой угодно длины. Молекулы послушно спаивались в нить — «головой к хвосту», прикреплялись к любому атому в цепочке, наподобие подвески, или скрепляли в нужном участке две самостоятельные цепочки полимера.
Со временем синтез полимеров перестал быть проблемой. В простой стеклянной колбе стало возможным получать такие вещества, которые прежде возникали только в организме животных или растений.
М. Самсонова
Один из наиболее продуктивных и, пожалуй, самый приятный способ обмениться мыслями — беседа, диалог. В ходе диалога лучше всего достигается взаимопонимание: собеседники задают друг другу вопросы, уточняют свои позиции, убеждаются, что верно уловили смысл сказанного, порой осознают, что ранее мыслили ошибочно. При современном уровне развития вычислительной техники такой диалог между ЭВМ и использующим ее человеком…
Это произошло в 1912 году. В том же году преподаватель Петербургского политехнического института А. Ф. Иоффе напечатал в «Журнале русского физико-химического общества» статью об опыте Лауэ, Фридриха и Книппинга. «Открывается новый путь к исследованию структуры кристаллов», — говорилось в этой статье. …17 апреля 1913 года Дмитрий Константинович Чернов выступал на Втором Всероссийском съезде деятелей по…
Чего только не делают биохимики в лаборатории Института растениеводства! Зерно размалывают и помещают в уксусную кислоту, чтобы узнать, какова набухаемость муки. Еще надо определить содержание в ней аминокислот, в том числе незаменимых, каких сам организм человека вырабатывать не может. Это лизин, триптофан и другие. Мало их — большой минус сорту. Мука должна полежать для созревания…
За длинным полированным столом — специалисты-парфюмеры в белых халатах. Они держат в руках узкую полоску белой бумаги, смоченную душистой жидкостью. Все придирчиво внюхиваются в ее аромат… Идет обсуждение композиции одеколона «Солнечная лаванда». У окна стоит массивный дубовый шкаф, за резными створками которого разно образные баночки, бутылочки с цветными этикетками… Сверху на шкафу золотыми буквами вытеснено…
Эта история упомянута практически везде, где речь идет о великих достижениях человечества. Американский врач Александр Белл занимался созданием аппарата, с помощью которого пытался научить разговаривать глухих, сделав для них видимыми звуки речи. В помещении лаборатории он заметил случайно пролитую жидкость. Чтобы убрать ее, Белл позвал своего помощника, находившегося в соседней комнате. Фраза, произнесенная им, обозначила…
Появления этой машины никто не ожидал и не планировал. Ее породила компьютерная революция, величайшие достижения в области миниатюризации электроники последних лет: начинку десятков цветных телевизоров научились упаковывать в объеме канцелярской кнопки. ЭВМ, занимавшие ранее целые этажи, уменьшились до размеров пишущей машинки, стали легко размещаться на письменном столе. Компьютер пришел в служебный кабинет, на рабочее место…
Абрам Федорович Иоффе пришел в науку так же, как Чернов, — из инженеров. В 1897 году он поступил в столичный Технологический институт; трижды выгоняли его за участие в студенческих забастовках и демонстрациях, но, несмотря ни на что, в 1902 году он получил диплом инженера. В студенческие годы побывал он на практике на Ижорском заводе —…
Еще в начале 20-х годов великий ученый-натуралист Н. И. Вавилов задался целью поставить на службу социалистическому земледелию лучший растительный капитал планеты. Для этого прежде всего надлежало собрать мировую коллекцию живых семян, клубней, луковиц и черенков культурной флоры — «арсенал» селекции. Теперь в нем насчитывается уже до трехсот тысяч образцов, на его основе созданы и создаются…
Прелыми листьями, отцветающими хризантемами? Спелыми яблоками? Сыростью и холодком капель дождя? Стогами сена, убранными на зиму? Всем вместе сразу… И у каждого из нас в памяти свой аромат осени. Так уж устроен человек — определенный запах связан у него со временем года, той или иной ситуацией, настроением, в конце концов. Например, дом моего детства пах…
По кабелю, проложенному под землей или по дну океана, а также подвешенному между столбами, можно “дотянуться” фактически до любой точки земного шара и установить с ней телеграфную или телефонную связь. Одно условие: эта точка должна быть неподвижной. Конечно, можно взять в руки телефонный аппарат и расхаживать с ним по квартире, сколько хватит провода. Но представьте…