Марк Медовник - Из чего это сделано? Удивительные материалы, из которых построена современная цивилизация
Жиллетт все правильно рассчитал. Несомненно, одной из причин его успеха было то, что лезвия быстро портились. Если даже они не тупились от частого бритья, то они попросту ржавели. Однако на одноразовых станках история не закончилась. Новая идея лежала на поверхности, и для открытия нужен был только толчок.
В 1913 году, когда европейские страны усердно готовились к мировой войне, в одной из металлургических лабораторий Шеффилда Гарри Брирли искал новый улучшенный сплав для орудийных стволов. Он добавлял к стали разные элементы, отливал образцы и механически испытывал их на прочность. Брирли знал, что сталь – это сплав железа и углерода и что всевозможные примеси могут улучшить или разрушить ее свойства. Но никто в то время не знал, почему так происходит. Поэтому Брирли продолжал свои эксперименты: плавил сталь, добавлял к ней разные присадки и оценивал результат. Сегодня это был алюминий, завтра – никель.
Но все поиски были тщетны. Когда очередной образец оказывался недостаточно прочным, Брирли швырял его в угол. Примерно через месяц его настигло озарение. Проходя мимо кучи ржавого хлама, он заметил яркие блестки. Гарри мог не забивать себе голову и, например, отправиться вместо этого в паб. Он, однако, остановился, выудил из кучи хлама единственный не заржавевший образец и сразу же все понял. В руках у него был первый в мире слиток нержавеющей стали.
Случайно добавив нужное количество хрома и углерода, Брирли создал особую кристаллическую решетку, в которой атомы хрома и углерода были вставлены в кристаллы железа. От хрома сплав не стал прочнее, поэтому Брирли выбросил неудачный образец, но хром сделал кое-что поинтереснее. Обычно при контакте с воздухом и водой железо на поверхности стали вступает в реакцию с кислородом и образуется оксид железа – красно-оранжевый минерал, известный как ржавчина. Ее можно соскрести, но тогда для коррозии откроется новый слой стали. Это вечная проблема стальных изделий. Поэтому автомобили и мосты в обязательном порядке красят. Но присутствие хрома все меняет. Он, как услужливый гость, спешит впереди хозяев, атомов железа, навстречу кислороду и вступает с ним в контакт. Образуется оксид хрома, прозрачный и твердый, который плотно прилегает к поверхности стали, то есть не отслаивается, и к тому же совершенно незаметен. Это невидимое химическое защитное покрытие. Более того, науке теперь известно, что оно способно к регенерации; то есть если вы поцарапаете нержавеющую сталь и даже разрушите защитный слой, он самовосстановится.
Брирли попробовал сделать первые в мире ножи из нержавеющей стали, но тут же возникли трудности. Новый металл был все же недостаточно тверд, чтобы из него получилось острое лезвие, и такие ножи вскоре стали называть «нережущими». Собственно, как раз поэтому Брирли в свое время отверг этот сплав, чересчур мягкий для пушечных стволов. Как потом выяснилось, недостаток твердости в чем-то даже удобен. Скажем, из такой стали можно делать вещи сложной формы. Вот почему непременным атрибутом английской кухни стала раковина из нержавейки. Ничто ее не берет, она всегда сверкает; что в нее ни брось, все исчезнет в сливном отверстии. Нержавейка идеально подходит миру, где хотят избавиться от отходов как можно быстрее и проще, будь то жир, отбеливатель или кислота. Она потеснила привычные керамические мойки и сделала бы то же самое с унитазами, если бы мы этого захотели. Однако мы все же недостаточно доверяем этому материалу, чтобы избавляться с его помощью от самых интимных отходов.
Нержавеющая сталь – это метафора современной жизни. Сияющая, опрятная на вид, практически неуничтожимая и при этом весьма демократичная. Менее чем за сто лет она стала близка нам, как никакой другой металл, ведь мы каждый божий день кладем ее в рот. Потому что Брирли в конце концов получил из нержавейки столовые приборы – ножи, вилки и ложки. Прозрачный защитный слой оксида хрома делает ложки безвкусными: язык не касается металла, и слюна не вступает с ним в реакцию. Мы уже не знаем, какова ложка или вилка на вкус. Нержавеющая сталь часто используется в искусстве и архитектуре именно потому, что ее сияющая поверхность кажется неуязвимой. Скульптура Аниша Капура «Врата облаков» в Чикаго – яркое тому подтверждение. Мы видим себя в ней как в зеркале: современных, бесстрастных, победивших грязь и хаос. Мы представляем себя такими же непобедимыми, как нержавеющая сталь.
Получив прочную сталь, пригодную для столовых приборов, металлурги заодно подарили нам нержавеющую бритву. Мир не знал более тонкого лезвия. Оно изменило столь многие лица и тела! Мы приручили опасную бритву, но невольно произвели на свет любимое оружие уличной шпаны – дешевое, надежное, а главное, ультраострое, способное прорезать несколько слоев одежды из кожи, шерсти и хлопка, а также человеческую кожу, что лично мне было слишком хорошо известно…
Все это пронеслось в моей голове, пока мы с Брайаном говорили о его новой технологии заточки бритвенных лезвий из нержавейки. Поскольку эта сталь – твердая, прочная, пригодная к заточке – в последние тысячелетия создавалась, как правило, методом проб и ошибок, разве кто-нибудь, пусть и не имея надлежащего образования, не мог случайно изобрести новый способ? Мир материалов на микроскопическом уровне так велик и сложен, что пока мы изучили только ничтожную его часть.
Была уже ночь, когда мы вышли из паба. Брайан пожал мне руку и обещал звонить. Удаляясь шаткой походкой по Дублинской улице, освещенной желтым светом натриевых фонарей, он обернулся и пьяным голосом проорал: «Салют богу стали!» Полагаю, он имел в виду Гефеста, греческого бога металла, огня и вулканов, которого принято изображать кузнецом за наковальней. Гефест страдал физическими недостатками, тело его было изуродовано. Вполне возможно, сказалось отравление мышьяком, в те времена обычное среди кузнецов (мышьяк применяли при выплавке бронзы), оно вызывало хромоту и рак кожи. Я посмотрел на Брайана, ковылявшего прочь со своей тростью, вспомнил его красное лицо и в который раз задумался, кто же он такой на самом деле.
2. Разнообразие
Мы не мыслим своей жизни без бумаги и легко забываем, что бóльшую часть человеческой истории она была редким и дорогим материалом. Просыпаясь поутру, мы видим бумагу на стенах в виде фотографий, постеров, обоев, наконец. Мы идем в уборную и пользуемся там туалетной бумагой, отсутствие которой быстро вызывает личный кризис. На кухне мы находим бумагу в виде цветного картона. Из него сделаны коробки, в которых наши хлопья для завтрака поют свою шумную утреннюю песенку. Фруктовый сок и молоко хранятся в бумажных пакетах, покрытых изнутри воском. Чайные листья собраны в бумажный пакетик, чтобы удобно было погружать их в кипяток и вынимать из него, и фильтры в нашей кофемашине тоже сделаны из бумаги. После завтрака можно отправляться на очередную встречу с миром, но мы редко делаем это, не захватив с собой бумагу в форме денежных купюр, журналов и книг. Даже если мы выходим из дома без бумаги, она быстро у нас появляется в виде билетов на транспорт, газет, чека за купленный на ходу пирожок или сэндвич. Работа большинства людей связана с канцелярской рутиной. Несмотря на все разговоры о безбумажном документообороте, это так и не случилось и вряд ли случится в обозримом будущем, потому что слишком велико наше доверие к бумаге как хранительнице информации. Непременным атрибутом ланча являются бумажные салфетки, без которых немыслимы стандарты личной гигиены. В магазинах полным-полно бумажных этикеток, без которых мы бы не знали, что и по какой цене покупаем. Чтобы отвезти покупки домой, мы часто кладем их в бумажные пакеты. Дома мы иногда заворачиваем их в подарочную бумагу и прикладываем поздравительную открытку в бумажном конверте. Фотографии с вечеринки мы печатаем на фотобумаге – это наша материальная история. Перед сном мы читаем книги, сморкаемся в бумажные платочки и снова идем в туалет, чтобы еще раз интимно соприкоснуться с туалетной бумагой, прежде чем погрузиться в сладкий сон (или кошмарный, про мир без бумаги). Так что же это за материал, к которому ныне мы так привыкли?
Писчая бумагаОсновные этапы бумажного производства (набросок из моей записной книжки)
Писчая бумага кажется ровной, гладкой, без разрывов, но это обман. Бумага – это пучки крошечных тонких волокон, похожие на снопы сена. Мы не можем пощупать эту сложную структуру, потому что она создана на микроскопическом уровне, недоступном нашему осязанию. Бумага нам кажется гладкой из-за уменьшения масштаба – так Земля из космоса кажется идеально круглой, вблизи же мы видим щедрую россыпь холмов, долин и гор.
Всякая бумага, за редким исключением, была когда-то деревом. Сила дерева заключена в микроскопических волокнах, скрепленных органическим клеем лигнином, – в целлюлозе. Эта чрезвычайно твердая и эластичная структура живет сотни лет. Извлечь из лигнина целлюлозные волокна – задача не из легких, все равно что удалить из волос прилипшую к ним жевательную резинку. В процессе делигнификации древесину измельчают, а затем варят в коктейле из химикатов при высокой температуре и давлении. Это приводит к разрыву химических связей внутри лигнина и высвобождению волокон целлюлозы. На выходе получается спутанный клубок волокон – пульпа, древесная масса. В сущности, это жидкая древесина, которая под микроскопом напоминает спагетти в очень водянистом соусе. Выложенная на ровную поверхность и высушенная, пульпа превращается в бумагу.
