Два шага до чуда(Очерки) - Васин Михаил

Но железная дорога — это не только рельсы и колеса. Например, на каждом вагоне обязательно устанавливаются тормозные колодки. Это такие чугунные бруски, которые прижимаются сжатым воздухом к колесам и замедляют их бег, тормозят поезд. Вот их-то уже заменяют пластмассовыми, которые в четыре раза легче чугунных и раз в десять дольше служат. Мелочь? Давай прикинем в уме. Колодка из чугуна весит пуд. Каждый год в стране выпускают 28 000 000 колодок. Сколько это нужно шахтерам добыть из-под земли руды, сколько времени надо металлургам, чтобы выплавить такую уйму чугуна, сколько труда придется затратить железнодорожникам, чтобы через каждые 600-1000 километров пути снимать эти тяжелые истершиеся колодки, а на их место ставить другие? Подсчет говорит: замена старых колодок пластмассовыми сберегает за несколько лет 3 000 000 тонн чугуна и 100 000 000 рублей. Вот тебе и «мелочь»!

Дальше. Утепление вагонов, трубы, мягкие диваны, внутренняя отделка — это, понятно, все чаще делается из пластиков, полимерных материалов. А используются ли они в тепловозах, электровозах? Конечно. Например, электровоз с корпусом из слоистого пластика построен на машиностроительном заводе имени В. И. Ленина в Чехословакии.

Автомашины. Здесь опять-таки внутренняя отделка из синтетики. Но не только.

Кузов автомобиля из пластика.

Полимеры проникают в автомобиль «со всех сторон». Вечные, не нуждающиеся в смазке подшипники, пружины и рессоры из полимеров. Шестеренки, изоляция, трубки, шланги — из капрона, каучука и других материалов. Выпускаются автомобили и с кузовом из стеклопластика. Машина стала легче на одну треть. Повредить такой кузов труднее, чем стальной, а отремонтировать проще: накладывается заплатка — и делу конец.

Между прочим, о стеклопластике, о его порой невероятных свойствах можно говорить бесконечно. Объединив в себе самые драгоценные качества стекла и самые удивительные особенности полимеров, он буквально каждый день находит себе все новые области применения. К примеру, из него начали лепить (иначе и не скажешь) лодки. Делают форму лодки, обтягивают ее стеклянной тканью и обмазывают полимерной смолой.

Шлюпка из стеклопластика.

Сверху — еще слой ткани и слой смолы. Так несколько раз. Потом высушивают, а форму извлекают. Получается самая легкая, самая прочная (умышленно не продырявишь!), самая быстроходная лодка.

Шлюпки, сделанные таким способом, провели в Арктике три года. Океан трепал их волнами, пытался раскусить их льдинами-зубами. Ничего не вышло, шлюпки были несокрушимы. В Ленинграде построено из стеклопластика первое крупное рыболовное судно.

Рыболовное судно из пластика.

Строятся пассажирские суда… А тем временем попробовали делать из нового материала якорные цепи. И пришли в восторг — такие они получались прочные и надежные. Шестерни и зубчатые колеса? Тоже хороши: легки, не требуют смазки. Болты и гайки? Превосходные. Пружины оказались и гибче и прочнее стальных, да еще не ржавели и не боялись магнита (это важно в приборах).

Попробовали изготовить пластмассовое ружье. Ствол сделали из стеклопластика. Ружье получилось красивое, а главное — легкое: на 600 граммов легче обычного. Но… Что от него останется после выстрела? Желающего стрельнуть для пробы даже искать не стали. Зарядили новое ружье, укрепили в специальном станке, спрятались в укрытие. Сейчас от ствола стеклянные осколки полетят во все стороны… Бах-бабах! Смотрят: ружье целехонько. Еще выстрел, еще. Ему все нипочем. 16000 выстрелов, то есть в два раза больше, чем обычное стальное ружье, выдержал стеклопластик. Нет, испытания прекратили не потому, что ружье все-таки испортилось. Оно вполне годилось для стрельбы. Просто надоело зря тратить патроны.

О применении полимеров в самолетах и ракетах можно было бы не говорить. Ведь для летательных аппаратов нужны прежде всего легкие материалы, а именно этим свойством и отличаются пластмассы. Стеклопластик, к примеру, один из самых тяжелых среди новых материалов, но и он легче стали в пять, а дюралюминия в два раза. (Надо заметить, что при этом он прочнее обычной стали в полтора-два раза, дюралюминия — раз в пять, а то и в десять!) И все же, чтобы показать, какое значение имеют для воздушных кораблей высокомолекулярные соединения, одну цифру назвать следует. В широко известном и уже стареньком самолете ТУ-104 насчитывается более 120 000 деталей из полимеров! В самолетах, которые построены недавно, их еще больше.

Новые материалы очень нужны и при сооружении ракет. Ведь из них, не говоря уже обо всем прочем, делают теплоизоляционную оболочку ракет. Эта защитная оболочка, разогреваясь от трения о воздух, хотя и сгорает слой за слоем, все же не пропускает жара внутрь космического корабля. Не будь пластмассового слоя, металлический корпус ракеты превратился бы в раскаленную печь, стремительно несущуюся в небо. Находиться в такой печке, надо полагать, было бы не очень-то приятно!..

Высокомолекулярные материалы оказались незаменимыми даже в космосе. Надо ли продолжать рассказ об их разнообразнейшем и все более расширяющемся применении? Стоит ли говорить о капроновых рыболовных сетях и канатах, прочных, не гниющих от сырости? О пластмассовых штампах, с помощью которых формуются металлические детали? О часах, в которых все до последнего винтика изготовлено из фторопласта? О прозрачных, мягких консервных «банках» из полиамидных смол? О полимерном лаке, тонкий слой которого делает куриное яйцо небьющимся, а овощи и фрукты сохраняет свежими всю зиму?

И без того ясно: век полимеров наступил уже сегодня. А завтра мы не сможем ступить и шагу без этих новых материалов.

Наверное, настало время ответить на вопросы, которые уже давно напрашиваются сами собой. Что это за странные такие материалы — полимеры? Как получается, что они могут растягиваться, но и быть прочнее стали, что они способны подниматься куполом от легкого напора воздуха, но и, выполняя роль гвоздей, не гнуться при ударе молотка?

Дело прежде всего в том, что полимеров великое множество. У каждого свои качества. Но и один и тот же полимер нередко может обладать различными и даже порой противоположными свойствами. Чтобы разобраться в этом, нам придется совершить небольшую экскурсию. Хотя путь наш совсем недалек, добраться к цели пешком нам не удастся. Нужен особый транспорт: воображение. К счастью, оно имеется у каждого. Итак, оседлаем свое воображение. И представим…

Мы вдруг уменьшились в миллиарды миллиардов раз. Какими мы стали? Величиной с комара? Меньше. С амебу? Меньше! Такими, как вирус, который свободно проникает сквозь поры фарфора? Нет, еще меньше: вирус нам показался бы величиной с гору!

Оглянемся вокруг. Все неузнаваемо изменилось, будто мы попали в другой мир. Впрочем, это так и есть: мы в микромире. Обычный кирпич теперь для нас примерно такой же большой, как раньше Земля. Стекло без труда можно пройти насквозь — все оно пронизано огромными пещерами. Лист бумаги, на котором напечатаны эти строки, превратился в бесконечные заросли невиданных деревьев, поднимающихся выше гор…

У наших ног рассыпаны странные предметы. Вот, оказывается, какие строительные материалы микромира — атомы!

Этот, самый маленький, — атом водорода. Рядом с ним, побольше, — атом кислорода. Если сложить вместе два кислорода и один водород, получится, как известно, мельчайшая капелька воды, ее молекула.