Интересные факты

• Отделка золотом была хорошо известна древним египтянам. Например, на саркофаг фараона Тутанхамона пошло более ста килограммов золота. Металл, прекрасно обработанный золотых дел мастерами, до сих пор вызывает восхищение.

• Медь стали использовать для орудий труда и предметов домашнего обихода, скорее всего, более пяти тысяч лет назад. Во всяком случае, этим временем датируется медная сковорода, найденная на территории Египта. А к 3000 году до новой эры начали выплавлять значительно более твердый материал бронзу — сплав меди и олова.

• Секрет плавки железа был открыт около 1500 года до новой эры в Малой Азии. Уже тогда установили, что необходимую для этого температуру можно получить, если через горящий уголь продувать воздух.

• Недавно были обнаружены следы печей для получения железа, которые строили в Центральной Африке более двух с половиной тысяч лет назад. С трудом удалось разгадать секрет получения в таких печах высоких температур.

• До сих пор не раскрыта до конца тайна изготовления знаменитой дамасской стали. Известно, что этот металл заключал в себе больше углерода, чем современные сорта стали. После искусной ковки сплетенных в жгут полос с различным содержанием углерода дамасская сталь приобретала исключительную прочность.

• В Японии был предложен проект танкера, оборудованного нефтеперегонной установкой, — для совмещения транспортировки и переработки нефти.

• Высокого уровня литейной технологии добились в древнем Китае. Там гораздо раньше, чем в Европе, стали выплавлять чугун и отливать его в формы. Монументальные фигуры, в том числе и Будды, изготавливали литьем из бронзы и чугуна.

• Хотя довольно чистый алюминий научились получать в больших количествах в середине прошлого века, он был намного дороже стали. Из него изготовляли Лишь такие редкие предметы, как погремушка для сына императора Наполеона III или головной убор для статуи первого президента США Вашингтона.

• Наиболее раннее достоверное упоминание о применении прокатки для деформирования металла обнаружено в рисунках великого Леонардо да Винчи. На них был изображен прокатный стан для получения тонкой ленты из золота или серебра.

• Рецепты закалки металлов передавались из поколения в поколение под строжайшим секретом, а в прошлом веке из Англии в Америку курсировало специальное судно, доставлявшее воду для закалки стали, — считалось, что в Англии она обладает особыми свойствами.

• Прусское патентное ведомство отказалось выдать патент на изобретение нового способа изготовления стали Генри Бессемеру. Мотивировка отказа: "Нельзя никому запретить продувать воздух через жидкое железо". Пришлось Бессемеру получать патент в Англии.

• Расплавить можно не только металл, но даже обыкновенный камень — базальт. Сегодня из жидкого камня отливают шестерни, трубы и многие изделия, которые и легче, и долговечнее, и дешевле металлических.

• К сожалению, изобретение зачастую применяют и так: в начале века была совершена попытка ограбления банка, при которой преступники впервые воспользовались для вскрытия сейфа газовой горелкой. Тогда, правда, взломщики потерпели неудачу, не рассчитав необходимое количество газа.

• Перерабатывая уголь, природный газ, древесину и органические отходы, можно полупить такое топливо, как метанол. Американские ученые считают, что, используя его вместо бензина, страна решит многие экологические и энергетические проблемы.

• Если шлифовальную ленту изготовить в виде ленты Мебиуса, как показано на рисунке, то она будет работать обеими своими сторонами, а значит — станет служить вдвое дольше обычной.

• В 1912 году потерпел крушение и затонул один из крупнейших пассажирских кораблей "Титаник". Недайно благодаря созданию компьютерной модели трагедии была выдвинута версия, что 3 миллиона заклепок судна имели дефект. В них еще на стадии изготовления металла попала примесь, отразившаяся на прочности швов вдоль всего корпуса лайнера.

• Десять лет назад большинство банок в США выпускалось из алюминия, но вскоре пальма первенства перешла к банкам, сделанным из стали, разлитой непрерывным способом, прессованной и покрытой тонким слоем олова. Сейчас алюминий признан вредным для здоровья, и в большинстве стран для изготовления посуды не применяется.

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...

"НЕ СЧЕСТЬ АЛМАЗОВ В КАМЕННЫХ ПЕЩЕРАХ..."

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 искусственным путем, так сказать, "одомашнить". Чуть более ста лет назад, казалось бы, тайна его изготовления была раскрыта европейскими учеными. Потрясенный мир с удивлением взирал на полученные в лаборатории алмазы, но... повторить эти опыты не удалось никому.

Следующего успеха пришлось ждать до середины пятидесятых годов нашего столетия. При огромных давлениях и температурах алмазы, наконец, удалось синтезировать. Для этого потребовались мощнейшие прессы, а исходным веществом был... обыкновенный графит. Да-да, именно тот, из которого делают стержни в "простых" карандашах.

Дело в том, что и графит, и уголь, и алмаз состоят из одного и того же химического элемента — углерода. Только в каждом веществе он по-разному "упакован", потому-то они и обладают разными свойствами. Ведь вас не удивляет, что вода — жидкая, текучая — становится при замерзании твердым и хрупким льдом. Так и углерод — "един в трех лицах", хотя все три — твердые.

Получение искусственных алмазов сразу удешевило производство обрабатывающих инструментов. И хотя синтетические "родственники" уступали природным по величине, это не стало препятствием для их применения в виде мелкого, как порошок, покрытия абразивных кругов и шлифовальных шкурок. А те, что покрупнее, шли на долота для бурения скважин в твердых породах.

Умение наносить алмазные кристаллы в виде пленки на поверхность различных материалов (о чем говорилось в предыдущей главе) пригодилось не только для их защиты. Сами эти пленки могут применяться для упрочнения окон самолетов, в очковых стеклах, а особенно перспективны в электронике. С их помощью надеются получить сверхбыстродействующие микросхемы.

Легендарная твердость алмаза привела к созданию остроумного изобретения — алмазной наковальни. Простым поворотом винта человек может создать давление, близкое к существующему в ядре Земли. Это устройство произвело революцию в изучении процессов, происходящих при огромных давлениях. Так, опыты с наковальней позволили доказать, что в недрах земли алмаз может находиться в... жидком состоянии!

Вернуться в раздел: Энциклопедия Науки и техники

Обсудить эту статью на нашем форуме >>>

§ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ - НАУЧНЫЕ ОТКРЫТИЯ, ИЗОБРЕТЕНИЯ, ДОСТИЖЕНИЯ

Ключевые слова этой страницы: энциклопедия, научные, открытия, изобретения, достижения.

Скачать zip-архив: Энциклопедия - Научные открытия, изобретения, достижения - zip. Скачать mp3: Энциклопедия - Научные открытия, изобретения, достижения - mp3.