Атомы у нас дома. Удивительная наука за повседневными вещами - [28]

Шрифт
Интервал

То же происходит и при использовании особых видов клеев. Когда вы соединяете их с другими материалами, каждая молекула клея может притягивать или отталкивать электроны того вещества, на которое вы их наносите. Так создаются электростатические связи. В мастерской по ремонту обуви клей имеет положительный заряд, а ботинок – отрицательный. В результате они склеиваются. Задействованные здесь силы работают на очень малых расстояниях и обладают значительной величиной[66]. Под «малыми расстояниями» подразумеваются миллиардные доли метра. Если, как и мне, вам трудно представить себе визуально такие малые величины, то, когда мы увеличим их в 100 000 раз, получим толщину человеческого волоса (примерно 0,1 мм), который мы можем видеть своими глазами. Увеличенный в 100 000 раз человеческий волос будет иметь ширину около 10 м, что примерно равно длине двух машин, стоящих бампер к бамперу. При склеивании подошвы с ботинком важную роль играет не только сверхмалая дистанция работы притягивающих сил. Важно то, что эти силы работают между каждой молекулой клея и каждой молекулой материалов, из которых сделан ботинок. Так что эффект здесь усиливается в триллионы раз. Очень большая капля воды, весящая 0,1 г, содержит три секстиллиона молекул – 3 000 000 000 000 000 000 000! Это столько, во сколько раз увеличивается притягивающий эффект одной молекулы в клее, созданном на основе воды[67]. Поэтому, используя на первый взгляд незначительную силу статического электричества, такие клеи могут работать с удивительной силой.

С какой же именно? Суперклей, нанесенный на один квадратный миллиметр поверхности, может удержать вес двух килограммовых пакетов сахара. Звучит впечатляюще! Но этот показатель бледнеет в сравнении с самой клейкой субстанцией в мире – живущей в воде бактерией под названием Caulobacter crescentus, сила склеивания которой втрое больше (она достигает 70 Н на 1 мм²)[68]. Этот удивительный натуральный суперклей имеет широкие перспективы использования в области медицины. Пока же электростатические клеи вполне удовлетворяют наши повседневные потребности. Они завораживают наше воображение уже с конца 1950-х, когда их разработку начал профессор-химик Вернон Крибль[69], который использовал одну каплю такого клея, чтобы оторвать человека от пола, в популярной телеигре «У меня есть секрет» (I’ve Got a Secret)[70].

На заметку: изобретайте новые клеи

Как было бы замечательно, если бы клей приклеивал то, что вам надо, и не клеил то, что не надо. Эта наша мечта обеспечила стикерам Post-it бешеную популярность с 80-х годов прошлого столетия. Когда химик из известной корпорации 3М Спенсер Силвер и группа его коллег в феврале 1973 года запатентовали изделие под названием «Листки блокнотного формата для наклеивания на поверхности при нажатии», никто не думал, что они предложат миру одну из самых творческих идей для нашей повседневной жизни[71]. В том очень сухом, сугубо техническом документе Силвер описал недостатки обычной клейкой ленты и то, как его изобретение их обходит. Гениальность идеи Силвера была оценена его коллегой Артом Фраем, когда он потерял в своей Библии конкретный псалом, который ему нужно было прочесть. И он вспомнил об изобретении Силвера – листках для заметок, которые можно приклеить к бумаге и потом снять, не повредив поверхность. Так родились стикеры Post-it.

Как они работают? Если вы вклеиваете листок бумаги в книгу, то наносите слой клея на прилегающую поверхность и плотно прижимаете листок по всей поверхности к странице. Клей создает тонкую пленку по всей клеящейся поверхности. В дальнейшем удалить такую наклейку со страницы книги, не повредив ее или сам листок, будет невозможно. Стикеры Post-it устроены иначе. Клеящее вещество наносится на них не по всей поверхности. К тому же это особый полимерный состав, акриловый полимер (акрилат), который образует «микрокапсулы» размером примерно в 100 раз больше, чем в обычных клеях. Так они создают довольно грубую и неровную клеящуюся поверхность[72]. Когда вы прижимаете стикер Post-it к бумаге, некоторые микрокапсулы касаются ее поверхности и прилипают к ней, но не все. Когда вы снимаете стикер с поверхности, неиспользованные микрокапсулы акрилатного клея позволяют приклеить его повторно. Причем вы можете проделывать это много раз. Но в конце концов все микрокапсулы покроются пылью и грязью и перестанут работать. Тогда и стикер уже не будет приклеиваться к поверхностям.

Временное приклеивание

Знание «электрической» схемы работы клея дает нам ключ к пониманию и второго типа склеивания – временного. Это сила трения, которая не дает нам поскользнуться, когда мы быстро идем по полу. Если бы не она, ходить было бы невозможно. Каждый раз, когда вы ставили бы ногу на пол, он ускользал бы из-под вас. Невозможно было бы ездить на машине: колеса просто прокручивались бы, и вы бы оставались на месте. Трение – разновидность клея, действующего в течение определенного времени. Оно «приклеивает» ногу или колесо именно настолько, насколько нужно для того, чтобы продвинуться вперед.

Как работает трение

Рекомендуем почитать
На траверзе — Дакар

Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Интеллигенция в поисках идентичности. Достоевский – Толстой

Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.


Князь Евгений Николаевич Трубецкой – философ, богослов, христианин

Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Лес. Как устроена лесная экосистема

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.