Сергей Венецкий - В мире металлов
К сожалению, у нового метода есть существенный недостаток: следы полета пули, оставляемые на земле, быстро исчезают.
"Память" сплавов
Один из героев романа "Колеса", написанного американским писателем Артуром Хейли, ответственный работник крупной автомобильной компании, делится с журналистами перспективными планами: "Новое, несомненно, будет пробивать себе дорогу... И самые важные новшества, которые уже можно предвидеть, будут связаны с материалами___Возьмите, к примеру, металлы. На смену стальной конструкции, которая используется сейчас, придет сотовая. Она будет более прочной, более упругой и в то же время несравненно более легкой ... Кроме того, ведутся работы над созданием такого металла, который обладал бы способностью "запоминать" свою первоначальную форму. Если, например, вы погнете крыло или дверцу, достаточно будет подвергнуть эту деталь высокотемпературной обработке, и металл восстановится в своей прежней форме".
Еще каких-нибудь полтора-два десятка лет назад подобную идею можно было отнести разве что к разряду научно-фантастических. Сегодня же свойство металла проявлять "память" достаточно хорошо известно ученым и конструкторам. Что же произошло за это время?
В середине 60-х годов в США был запатентован сплав никеля (55 %) с титаном (45 %) — нитинол. Достаточно легкий, прочный, коррозионностой-кий — он считался неплохим конструкционным материалом и не более. Однако его создатели продолжали проводить с ним различные эксперименты, и вдруг сплав проявил совершенно уникальную способность — "помнить" свое прошлое. Обнаружено это было во время одного из многочисленных опытов. Нитиноловую спираль после определенной обработки нагрели до 150°С и охладили, а затем к ней подвесили груз, который растянул ее и превратил в совершенно ровную проволоку. Чудеса начались, когда эту проволоку опять нагрели до 95°С: на глазах изумленных исследователей она превратилась в ... спираль.
Опыт ставили снова и снова, придавая металлу все более сложные формы, но он продолжал демонстрировать блестящую "память", невозмутимо принимая свой первоначальный облик. Проволоку, например, согнули таким образом, что она образовала слово "нитинол", затем нагрели, охладили и деформировали до неузнаваемости, но стоило пропустить через эту проволочную абракадабру сильный электрический импульс, мгновенно разогревший ее, и взорам ученых вновь предстало название сплава.
В наши дни нитинол уже не одинок: ученым удалось разработать еще ряд двойных и тройных сплавов (медь — цинк, медь — олово, золото — кадмий, титан — кобальт, цирконий — рубидий, медь — алюминий — никель и другие), также обладающих способностью "помнить", как они выглядели в "былые времена".
"Светить — и никаких гвоздей!"
Обычная электрическая лампочка не столько светит, сколько греет: лишь несколько процентов электроэнергии превращается в свет, а львиная доля ее теряется в виде бесполезной теплоты, выделяемой лампой в окружающее пространство. Как же повысить коэффициент полезного действия электроламп?
Ученые Массачусетского технологического института (США) разработали покрытие из двуокиси титана и серебра, которое прекрасно пропускает световые лучи, но является непреодолимым препятствием для тепловых лучей. Такое покрытие, нанесенное изнутри на лампочку, нисколько не мешает ей светить, зато выделяемая спиралью теплота, отразившись от покрытия, вновь попадает на спираль, заставляя ее при этом светиться еще ярче.
Новая лампа потребляет на 60 % меньше энергии, чем обычная, а служит примерно в два — три раза дольше (2500 часов).
Золото в снегу
В последнее время геологи проявляют повышенный интерес к ботанике: многие растения как бы сигнализируют о повышенной концентрации в почве тех или иных химических элементов, а это, в свою очередь, означает, что где-то вблизи залегают соответствующие руды. По мнению ученых Геологического института Бурятского филиала Сибирского отделения АН СССР, число таких природных "сигнализаторов" можно значительно расширить: в поисках золота, например, может помочь . . . снег.
К этому выводу ученые пришли, проведя любопытный эксперимент: на одном из известных золотоносных участков исследователи взяли в конце зимы пробы снега из слоев, не соприкасавшихся с почвой. И что же? Чувствительные методы анализа позволили установить, что в "подопытном" снеге содержится значительно больше драгоценного металла, чем в обычном.
По всей вероятности, золото как бы "испаряется" из почвы на поверхность, причем подземные воды помогают ему преодолеть мерзлые горные породы. Вот почему бурятские геологи считают вполне перспективным метод поиска золотоносных месторождений путем анализа снега или талых вод.
Хоть видит око . ..
Ученые установили недавно, что одна из звезд созвездия Рака, находящаяся от Земли на расстоянии "всего" 175 световых лет, характеризуется очень высоким содержанием золота, которое составляет одну стотысячную часть массы звезды. Для сравнения укажем, что концентрация этого драгоценного металла в солнечном веществе в миллион раз меньше. На Земле на долю золота приходится одна двухсотмиллионная часть массы планеты, но оно сосредоточено главным образом в нескольких районах, в то время как для звезды, на которую обратили внимание ученые, характерно равномерное распределение золота по всей ее массе.
По подсчетам специалистов, золотые "запасы" далекой звезды достигают почти ста миллиардов тонн.
Что там — на небесах?
Один из сотрудников Вашингтонского университета опубликовал данные своих исследований, посвященных химии межзвездного пространства. Как утверждает ученый, в космосе обнаружены молекулы около 50 различных веществ. Что касается содержания отдельных химических элементов, то здесь пальма первенства принадлежит водороду.
Если содержание его в межзвездном пространстве принять за единицу, то количественные характеристики других "лидеров" выражаются следующими величинами: гелия — 0,09, кислорода — 7 • 10-4, углерода - 3 • 10-4, азота - 9 • 10-5, неона — 8 • 10-5, железа — 4 • 10-5, кремния и магния - по 3 •10-5, серы - 1 • 10-5, аргона - 6 • 10-6, алюминия, кальция, натрия и никеля — по 2 • 10-6, хрома — 7 • 10-7, хлора — 4 • 10-7 и фосфора — 3 • 10-7. Другие элементы остались в этом "соревновании" далеко позади.
Цинк, медь и лимон
Энергетический кризис заставил заняться поисками источников энергии многие крупные научные и промышленные организации. Но от профессиональных изобретателей не отстают и любители. Так, один английский часовщик из города Киддерминстер, решил воспользоваться для этой цели ... обычным лимоном. Вставив в него цинковую и медную пластинки с выводами, изобретатель получил оригинальную электрическую батарейку. В результате реакции лимонной кислоты с медью и цинком возникал ток, которым в течение нескольких месяцев питался крохотный моторчик, приводящий в движение рекламную табличку в витрине часовой мастерской. Чем не изобретение? Но вот беда: по подсчетам специалистов, чтобы обеспечить током, например, всего один телевизор, нужна батарея из десяти миллионов лимонов.
"Резиновый" сплав
Несколько лет назад английская фирма "Сьюперформ металз" разработала новый сплав на основе алюминия. Сохраняя все достоинства металла — высокую электропроводность, теплопроводность, прочность, сьюпрал (так называется сплав) обладает удивительной пластичностью: брусок из него уже при слабом нагреве можно растянуть в десять раз. Такая "растяжимость" не всякой резине по плечу!
Из нового сплава можно изготовлять изделия самой причудливой конфигурации, используя известные методы технологии формовки пластичных материалов под давлением.
Из консервных банок
С тех пор как в 1810 году англичанин Питер Дюренд получил патент на консервную банку из жести, люди употребили в пищу несметное количество консервов. Наиболее крупные страны ежегодно производят по нескольку миллиардов банок с мясом, рыбой, овощами и другими продуктами. А много ли это? Судите сами: с начала нашего летоисчисления человечество прожило лишь немногим более миллиарда минут (28 апреля 1902 года в 10 часов 40 минут время начало отсчитывать второй миллиард минут новой эры).
Но если для "хранения" прожитых минут нужны лишь крохотные уголки памяти (да и то не всегда), то с миллиардами использованных консервных банок дело обстоит значительно сложнее. Каждую секунду в мусорные ящики летят тысячи и тысячи банок. Но ведь городские свалки мусора — не безбрежный океан, способный поглотить все отходы города. К тому же банки — это не только железо, но и слой дефицитного олова. Вот почему инженеры и ученые давно ищут простые и экономичные способы утилизации этих металлов.
