Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




предыдущая главасодержаниеследующая глава

Поросль на фундаменте

По разным критериям можно оценивать прогресс человечества и в целом, и в масштабе любой, пусть даже небольшой географической области. Можно подсчитывать энерговооруженность, к примеру, в механических и электрических "лошадиных силах" на душу населения. По сравнению с временами феодальными каждый из нас нынче сказочно богат: велик табун этих "лошадей", находящихся в распоряжении любого современника. Можно оценивать баланс времени, соотнося общественно необходимые часы для поддержания жизни с часами, которые можно потратить на развлечения и самоусовершенствование. Можно обсудить не средний уровень, а пиковые достижения: покоренные вершины в технике, в биологии, в мире художественных образов и повседневных сенокосилок. Можно в качестве критерия использовать даже потребление воды или производство бумаги. В любом случае, сопоставляя эти данные с прошлым, позапрошлым и прочими веками, мы увидим несомненный прогресс, особенно в последние десятилетия. Считая по годам, чего сколько прибавилось, мы увидим, что в большинстве случаев рост экспоненциальный. По каждому критерию можно вычислить период удвоения - он получается от 5 до 25 лет.

Оставаясь в рамках чисто математического подхода к оценке прогресса, можно спорить о том, идет ли развитие по экспоненте, по степенной зависимости или по иным формулам и уравнениям. Но в любом случае приходится признать, что первые производные для большинства из этих функций положительны. Иными словами, развитие идет с ускорением. (Правда, и аппетиты растут с ускорением, но это уже частности.) Отсюда неизбежны два важных вывода. Во-первых, скорости всех процессов, технических и технологических, растут. Во-вторых, растет сопротивление среды. Все больше энергии тратим мы на то, чтобы добиться прибавки прироста нашего жизненного уровня. Куда девается эта энергия? Современная наука знает лишь один ответ: превращается в теплоту. Значит, растут и температуры работы, значит, все нужнее материалы с повышенной тепло- и термостойкостью. Вот несколько примеров, подтверждающих, что создание и применение термостойких полимеров позволяют работать экономичнее в более жестких условиях.

Начнем с сельского хозяйства. Индустриальные методы его ведения предполагают, например, строительство и эксплуатацию крупных птицефабрик. Чуть ли не самый грозный бич таких птицефабрик - эпидемии, когда инфекцию разносит вентиляция. Избежать этого, казалось бы, просто - установить на приточно-вытяжной вентиляции фильтры Петрянова. Но и сами-то фильтры нужно время от времени дезинфицировать. Стирать или обрабатывать дезраствором, а потом сушить - дело долгое, мы же договорились ускорять все операции. Проще всего проводить дезинфекцию термическим способом - паром или горячим воздухом. Значит, нужны термостойкие волокна.

Мы привыкли покупать продовольственные товары в прозрачной пленочной упаковке. В полиэтиленовых мешочках удобно транспортировать, хранить продукты. В такой упаковке их можно положить в холодильник, но, увы, не в духовку. А как было бы хорошо, если бы, скажем, утку централизованно ощипали, выпотрошили, промыли, начинили яблоками и запечатали в термостойкий пакет: купил, подержал полчаса в духовке, распечатал и наслаждайся. Экономия времени, чистота и гигиена в квартире. Оказывается, именно так все и получается, если вместо полиэтиленового пакета применить термостойкий полиэфирный.

Кстати, термостойкая или хотя бы только теплостойкая упаковка весьма облегчает жизнь не только гурманам и работникам кулинарного цеха. Полупроводниковые приборы и запчасти к ним, лекарства и химические удобрения, да и многие иные материалы и продукты (пищевые и непищевые) в стерильной и стерилизованной пленочной упаковке дольше сохраняются. Лишь бы упаковка была термостойкой - выдержала стадию термической стерилизации.

Все же надо честно признать: в быту, сельском хозяйстве, легкой и пищевой промышленности термостойкость полимеров становится необходимой. Оно и не удивительно, ведь в этих областях нашей жизни высоким скоростям, особо жестким режимам нет места. Волей-неволей приходится приспосабливаться к сравнительно медлительным биологическим ритмам, которые почти не изменились за последние 10000 лет. Разве что пожарникам для их защитных костюмов необходимы жаростойкие и огнестойкие волокна. Да еще вся бытовая электротехника требует термостойкой изоляции. Да и то не слишком жестко требует. Пока с этой ролью вполне справляются обычные гетероцепные и циклоцепные полимеры.

Но стоит обывателю (в хорошем смысле этого слова) выйти из дому и приобщиться к благам современной цивилизации, хотя бы в форме общественного транспорта, как сразу возникает острая потребность в более термостойких полимерах. Скоростной трамвай, скоростные поезда, скоростная авиация... Нагрев обшивки трением о воздух столь велик, что без специальной теплоизоляции - а это термостойкий пенопласт - температура в салоне доходила бы до +150° С! Сауна вместо салона. А при торможении мы снова превращаем всю кинетическую энергию в тепловую - значит, необходимы термостойкие тормозные колодки, нужны термостойкие покрышки и т. п. Тем более невозможны были бы полеты в космос. Любая металлическая ракета просто-напросто сгорела бы в плотных слоях атмосферы. Выход прост: пожертвовать поверхностным слоем ракеты, сделав его из термостойкого полимера. Пусть он обгорает, но постепенно, слой за слоем, пока ракета не выйдет в разреженную стратосферу. Такая защита называется абляционной, от латинского "абляцио", что значит "отнятие".

Еще нужнее и полезнее оказались термостойкие полимеры в области металлообрабатывающего инструмента. Прежде всего для приклеивания твердосплавных или керамических режущих кромок к оправкам резцов и фрез. Кроме того, для изготовления шлифовальных и режущих алмазных дисков. Эти диски делают прессованием смеси алмазного порошка с термостойким полимерным связующим. Кстати, примерно таким же методом теперь изготавливают и алмазные буровые колонки, и алмазный инструмент для бормашин, для стоматологических кабинетов.

Раз уж речь зашла о бурении, к месту вспомнить, что для улучшения рабочих свойств буровых растворов к ним добавляют полимерные присадки. Ну а поскольку с углублением в недра Земли температура повышается примерно на 3° каждые 100 м, подсчитайте сами, каким уровнем термостойкости должен обладать полимер, применяемый при бурении, скажем, семикилометровых скважин в Тюменской области или десятикилометровой на Кольском полуострове.

На всех этих примерах можно увидеть общую закономерность. Благодаря термостойким полимерам и в большинстве случаев только благодаря им удается повысить прочность инструмента и изделий; повысить устойчивость их к действию окружающей среды, зачастую весьма агрессивной; повысить в конечном счете производительность труда в самых разных областях человеческой деятельности. От кулинарии (прокладки и необжигающие пластмассовые ручки для кастрюль-скороварок) до радиоэлектроники (монтаж микросхем на изолирующих печатных платах).

Термостойкие полимеры - один из наиболее выразительных примеров того, как фундаментальные исследования спустя некоторое время, преодолев инерцию промышленности и сознания потребителей, начинают приносить пользу. Приведенные примеры и еще сотни не приведенных - это обильная и живучая поросль на фундаменте теории термостойкости полимеров. Поросль эта уже сегодня настолько разрослась, что порою под ней не видно самого фундамента. Но он настолько глубок и обширен, что можно с уверенностью сказать: будут здесь исполины, столетние дубы и баобабы.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



ИНТЕРЕСНО:

Новый метод анализа белков работает в 50 раз быстрее

Создана первая «химическая память» объемом в 1 бит

193 года назад впервые получено органическое соединение из неорганических

Ученые разработали программу, которая высчитывает свойства молекул сложных химических соединений

Самосборкой получены структуры из 144 молекулярных компонентов

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'