Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2009 № 05
По-видимому, первый достоверно подтвержденный исторический факт использования клея — творение неизвестных художников каменного века в пещере Ласко во Франции (датируется XVIII тысячелетием до н. э.). Чтобы живопись продержалась на сырых стенах пещеры как можно дольше, художники верхнего палеолита смешивали краски с каким-то природным клеем.
Изучение керамики, имеющей возраст около 6000 лет, показывает, что уже тогда люди научились использовать клей в качестве средства для быстрого ремонта. А древние египтяне еще за 3000 лет до нашей эры широко использовали клей при производстве различных деревянных изделий и папируса. Этот опыт у них переняли греки и римляне, которые тоже оставили следы клея в истории.
Конечно, в те времена клеи были исключительно природного происхождения. Причем в иных случаях и изобретать ничего не пришлось. Вон, к примеру, гуммиарабик — клей для бумаги — имеет в своей основе смолу вишневого дерева.
Потом клеи научились варить. Давно и широко известен клейстер — клей на основе крахмала. А вспомните хотя бы традиционный столярный клей, желто-коричневые плитки которого состоят в основном из белка, вываренного из хрящей и сухожилий животных. Для более тонких работ иногда применяют рыбий клей, изготовляемый примерно по той же технологии, что и столярный, но с использованием рыбьих хрящиков.
На него, кстати, в 1750 году в Великобритании был выдан первый патент. По мере развития промышленности были запатентованы и другие клеи — костный, казеиновый.
Яичные белки и желтки добавляли не только в состав красок, чтобы они прочнее держались на сводах расписываемых храмов, но и при возведении крепостных стен. И надо сказать, многие стены на таком цементе, простояв тысячелетия, благополучно сохранились и до наших дней.
И в наши дни, когда, казалось бы, все клеи синтетические, продолжаются исследования природных клеящих соединений; специалисты снова и снова обращаются в лабораторию природы. Почему? Поясним хотя бы на одном красноречивом примере.
В офис крупной компании — производителя современных синтетических клев — пришло письмо. Сотрудники лаборатории биологического факультета Университета штата Джорджия в Атланте обращались с просьбой решить их проблему: «Мы занимаемся функциональной магниторезонансной томографией. В качестве модели для исследований мы используем речных раков, реакции которых удобно моделировать и изучать. Однако томография требует достаточно длительной экспозиции, и чтобы картинка не смазывалась, нам необходимо зафиксировать рака внутри пластиковой камеры маленького томографа — например, приклеить его панцирь в нескольких местах. Более того, необходимо зафиксировать (хорошо бы опять-таки с помощью клея) его глазные стебельки, поскольку при их движениях двигается и мозг рака. А самое главное заключается в том, что нам необходимо проводить исследования на одной и той же особи множество раз.
Таким образом, нам нужен водостойкий клей, который бы склеивал очень быстро, был бы нетоксичен и растворялся в относительно нетоксичном растворителе. Существует ли такой продукт?»
По слухам, химики компании-производителя, прочитав список требований, только развели руками: «Дескать, нет таких клеев в природе»… И ошиблись. Потому что в природе подобные клеи как раз существуют. Это доказал недавно профессор биоинженерии Рассел Стюарт из Университета Юты. Он и его коллеги заинтересовались некоторыми способностями морского песчаного червя. Этот обитатель подводных глубин строит себе жилище из песчинок и осколков ракушек, скрепляя их выделяемым им клейким веществом.
Клей этот не боится воды, совершенно нетоксичен: правда, с точки зрения заказчика он обладает одним недостатком — клеит, что называется, намертво. Поэтому придется еще поискать некий растворитель, который бы позволял освобождать того же рака из клейкого плена.
А пока профессор Стюарт и его коллеги нашли клею песчаного червя новую работу. Они провели эксперимент и подбросили жителю морского дна вместо песчинок частички костной и суставной тканей коровы. И что же? Оказалось, что клей морского червя прочно склеивают и эти фрагменты. Причем клей не только скреплял, но и обволакивал элементы сустава, сглаживая все неровности, делая получившийся монолит весьма гладким.
Морской песчаный червь.
«Врачам известно, что после повреждения сустава восстановить его первоначальную форму, как правило, не удается, — рассказал по этому поводу профессор Стюарт. — А шероховатости неминуемо приведут к артриту и воспалению сустава».
Взяв за основу клей морского червя, бионики затем усовершенствовали рецептуру и синтезировали новый клей, с помощью которого скоро станет возможным собирать воедино поврежденные ткани организма. Причем при склеивании новым клеем поломанные кости, как полагают, будут срастаться гораздо быстрее и лучше. Кроме того, однородная органическая структура клея сведет риск появления послеоперационных осложнений к минимуму.
Сейчас клей проверяют на подопытных животных. По мере накопления опыта, хирурги перейдут к экспериментам с участием людей. Полагают, что наиболее эффективным будет применение клея при сравнительно небольших повреждениях — переломах коленей, запястий, лодыжек, суставов, лицевых костей…
Кроме того, в состав клея экспериментаторы намерены добавить еще обезболивающие средства, а также антибиотики, чтобы устранить возможность воспаления.
Некоторые медики предлагают еще вводить в состав клея стволовые клетки. Попадая вместе с клеем в поврежденный сустав, стволовые клетки будут затем трансформироваться в клетки костной ткани, регенерируя кость и устраняя все следы повреждения.
Так что, как видите, природные клеи еще не сказали своего последнего слова в истории.
С. НИКОЛАЕВ
УДИВИТЕЛЬНО, НО ФАКТ!
Комары — кладоискатели
Муху странную бери.
Муху в банку посади,
С банкой по полю ходи,
За приметами следи.
Если муха чуть шумит —
Под ногами медь лежит.
Если усиком ведет —
К серебру тебя ведет…
Поэт Н. Заболоцкий, написавший эти строки, рассказывал, что сюжет стихотворения о «царице мух» был навеян сочинениями средневекового ученого Агриипа Неттесгейского, жившего в начале XVI века.
Впрочем, о том, что «живые приборы» чувствуют то, что не дано человеку, в народе знают издавна. Множество примет основано именно на этом свойстве живых организмов. Ласточки высоко летают — к вёдру, к хорошей погоде. Чайки ходят по песку — жди шторма… Шахтеры раньше брали с собой под землю канареек — эти птички очень чувствительны к рудничному газу, главному виновнику подземных катастроф. Муравьи перед ненастьем закрывают входы в свой муравейник. А японцы испокон века разводят аквариумных рыбок — предсказателей землетрясения. За несколько часов до начала бедствия они начинают метаться по аквариуму…
Не обошли вниманием подобные факты и ученые.
Известный наш генетик Н. Кольцов еще в 20-е годы XX века ставил опыты по определению чувствительности живых организмов. В двухсотлитровый сосуд с водой, в котором размещались одноклеточные существа — сувойки, он добавлял всего одну каплю примеси. И ножки сувойек тотчас поджимались!..
Позднее некоторыми исследователями, например академиком В. Шулейкиным, было выдвинуто предположение, что живые организмы обладают повышенной чувствительностью к видам излучения, которые не в состоянии зафиксировать ни человеческие органы чувств, ни созданные людьми приборы. Взять хотя бы инфразвук — сверхнизкие (ниже 16 Гц) колебания. Человеческое ухо их не слышит, а вот морские блохи и медузы — вполне. Первые из них, благодаря такой чувствительности, благополучно выбираются за черту прибоя при приближающемся шторме, а вторые заблаговременно уплывают подальше в океан, чтобы их, напротив, не выбросило волнением на берег.
А основатель космической биологии А. Чижевский даже сконструировал аппарат для прогнозирования солнечной активности, главной «деталью» которого были крошечные бактерии. Они меняли свою окраску при малейшем изменении режима солнечной активности.
Не стоит думать, что исследования окружающего мира с помощью «живых приборов» — дела давно минувших дней. Вот какой совершенно необычный метод поиска полезных ископаемых предложила недавно доктор биологических наук Л. Комарова.
По своей научной специализации она — сциаридолог, один из четырех в мире. А сциариды — это крохотные комарики, которые являются чуть ли не самыми многочисленными представителями насекомых на планете. Они могут жить везде — в грибах, в земле, в деревьях, в дверях и оконных рамах. Причем существа эти настолько малы, что их почти никто не замечает. Тем более что вреда от них людям никакого: сциариды не кусаются и не пьют нашу кровь, как обыкновенные комары. А вот о том, какой от сциарид прок, сама исследовательница узнала совсем недавно, да и то почти случайно.
