печи, паровые котлы, прокатные станы… Разве можно перечислить устройства, в которых они могли бы найти применение?
— Ткани, пропускающие жидкости или газы только в одном направлении.
— Металлы, обладающие свойством электрической сверхпроводимости при обычных комнатных температурах.
Металлы, прозрачные, как стекло.
И так далее, и так далее. Можно смело сказать: каждый инженер, создавая новую конструкцию машины, мечтает о материалах, которых еще нет. Он уныло листает страницы справочников, перебрасывает движок логарифмической линейки, осуществляя прикидочные расчеты, и, выбрав, наконец, самый подходящий материал, печально вздыхает. Или мечтает: вот если бы к прочности этого материала да прозрачность того, да упругость третьего, да жаростойкость четвертого… Куда проще, удобнее, меньше, производительнее получилась бы машина!
Но, увы, пока нет ни прозрачных металлов, ни резиновых жидкостей, ни плавящихся алмазов… Мы подчеркиваем это слово «пока», потому что убеждены, будет все это. Будут в распоряжении техники и промышленности вещества с самыми удивительными и причудливыми сочетаниями свойств, кажущиеся фантастическими сегодня. Но, конечно, ив XXI веке будут вздыхать и мечтать конструкторы: им захочется еще большего.
Совершенствование материалов — один из важнейших методов технического прогресса. Внедрения новых синтетических материалов, металлов и сплавов с новыми свойствами требует новая Программа КПСС. Ускоренное развитие химической промышленности, запланированное на ближайшие годы нашей партией и правительством, — одно из средств решения этой задачи. Ведь именно химия дает сегодня в распоряжение людей материалы, которых не знает природа, которые значительно превосходят все то, чем располагал человек в течение многих тысячелетий.
Однако борьбу за новые материалы ведут не только химики. Контрольные цифры семилетнего плана требуют широкого внедрения легированных металлов. Это тоже борьба за новые материалы. Новые сорта цемента, новые марки бензина, новые смеси бетона — это тоже все новые материалы.
В этой главе собраны рассказы ряда ученых о борьбе за новые удивительные материалы, которых ждет техника и которым принадлежит будущее.
Четыре этапа науки о волшебных превращениях
С нами беседует член Президиума Академии наук СССР академик Александр Николаевич Несмеянов, один из крупнейших организаторов советской науки. Он избрал своей узкой научной специальностью металлоорганическую химию. Его труды в этой области переведены на многие языки. Ученые всего мира называют «диазометодом Несмеянова» одну из важнейших реакций синтеза металлоорганических соединений. О будущем удивительнейшей из наук, о будущем науки о чудесных превращениях веществ —
химии — и просим мы рассказать ученого. После короткой паузы ученый начинает рассказ.
— Да, у моей молодой науки, у органической химии, большое и прекрасное будущее. Эта стремительно развивающаяся наука уже имеет огромные достижения и несравненно больше обещает в будущем.
На первом этапе молодая органическая химия — наука, родившаяся из слияния «растительной» и «животной» химии, — занималась только изучением веществ живой природы. Но уже во второй трети прошлого века она вступила на путь самостоятельного творчества. Ее первая победа заключалась в создании веществ, находящихся в организмах. Правда, она шла особыми, а не заимствованными у живой природы путями. Так органическая химия начала свой основной путь — путь синтеза. Идя этим путем, химики сумели синтезировать и органические вещества, которых нет в природе, такие, например, как вещества синтетического волокна — капрон, как нитроглицерин или тротил — взрывчатые вещества, широко используемые в технике. Зоологи не знают животного, шерсть которого состояла бы из капрона. Ботаники не встречали растения, в клубнях или семенах которого откладывался бы тротил. Нет, молекулы этих и многих других органических веществ-красителей, не существующих в природе, лекарственных веществ, более интенсивных, чем природные, моторных топлив высокого качества созданы человеком. Это было второй великой победой органической химии.
Революционное значение этих побед для техники можно иллюстрировать примером из истории промышленности красителей. Пушкин и Гоголь были одеты в костюмы, окрашенные красками только растительного или животного происхождения. В этом смысле их одежда принципиально не отличалась от одежды древних египтян и римлян: В настоящее время в нашей одежде нет ни одной нитки, окрашенной с помощью таких красителей. Ваши костюмы окрашены только искусственными красителями.
Когда-то огромные площади пахотной земли в Центральной Европе засевались мареной, из корней которой добывали ализарин, окрашивающий ткани в кумачовый цвет. Полученный из растений ализарин уходит в прошлое, уступая место более совершенным красителям, уже не похожим на природный. То же произошло с культурами вайды и других индигоносов, служивших для получения синей краски индиго. Вряд ли можно сомневаться, что та же участь постигнет культуры каучуконосов. Ведь уже существует целая гамма синтетических каучуков, одни из которых подобны естественному, другие являются вариантами его строения и свойств, а третьи не имеют ничего общего с ним по составу, но имеют новые ценные свойства, которых нет у природного каучука.
Для большинства людей техническая революция конца XIX века, когда в течение всего двух десятков лет естественные красители были заменены искусственными, прошла совершенно незаметно. И также далеко не все замечают происходящую сейчас еще более грандиозную замену многих естественных материалов, имеющихся в нашем обиходе, искусственными.
Многое из того, о чем мечтали люди в прошлые века и десятилетия, облекается в плоть, переходит из мира фантастики в реальность сегодняшнего дня. Совершенно незаметно начало входить в наш повседневный обиход искусственное волокно. Надевая рубашку из искусственного шелка, вряд ли кто-нибудь вспоминает о чудесном превращении елового полена, ставшего тонкой тканью этой рубашки. Еще более интересны чисто синтетические волокна, получаемые из материалов, не имеющих отношения к живой природе. Капрон, нейлон, полихлорвинил и многие другие волокна, более красивые, прочные, гигиеничные, чем естественные, уже широко идут для производства разных предметов, одежды и обуви. А недавно вы узнали и об искусственном каракуле, изготовленном в СССР из волокна «анид». Искусственный мех быстро вытесняет натуральный так же, как заменители кожи вытесняют кожу естественную.
Я нисколько не сомневаюсь, что естественным волокнам, кожам и мехам, так же как и естественным красителям, придется в будущем окончательно и бесповоротно уступить свое место искусственным материалам. Ведь химики уже могут создать и, бесспорно, будут создавать волокна и ткани с заранее установленными свойствами, несравненно более высокими, чем у естественных материалов.
Бесспорно, люди в XXI веке будут одеты только в искусственные ткани, будут иметь обувь, изготовленную из искусственной кожи, и шубы из синтетического меха, будут окружены предметами, сделанными из искусственных материалов.
Такими материалами, которых тоже не знает природа, мы широко пользуемся уже сейчас. Ваша автоматическая ручка и расческа, радиоприемник и выключатели изготовлены из пластмассы. Ни пластмассовых скал, ни пластмассовых стволов деревьев, ни пластмассовых рогов животных не описывали никогда самые отчаянные путешественники. Этот материал также создан человеком не в подражание природе. Но он больше отвечает нашим требованиям, имеет лучшие свойства, чем природные материалы, и поэтому начинает теснить их по всему фронту.
Целые эпохи в истории материальной культуры человечества названы по имени того главного материала, которым пользовались люди на той или другой ступени своего развития. Было время — поднятый с земли камень, обтесанный другим камнем, был единственным орудием человека. Каменным веком названа эпоха в жизни человечества, тянувшаяся тысячелетиями. За ней шел бронзовый век,
