ирвинг изобретатель что изобрел
Ирвинг изобретатель что изобрел
Изучая свойства нити в электрической лампочке, он в 1916 обнаружил, что вольфрамовая нить проявляет лучшие качества, если её покрыть слоем оксида тория толщиной всего в одну молекулу. Он подверг анализу узкую пластинку вольфрама, покрытую оксидом тория, чтобы установить её способность испускать электроны. Это исследование побудило его обратиться к изучению поверхностных явлений — молекулярной активности, которая наблюдается в тонких покрытиях или на поверхностях. Он изучал адсорбцию и поверхностное натяжение, а также поведение тонких покрытий жидких и твердых тел.
Основываясь на имеющихся достижениях в области теории строения атома, Ленгмюр описал химическое поведение поверхностей как поведение отдельных атомов и молекул, которые, подобно фигурам на шахматной доске, занимают отдельные клетки — участки поверхности. Это привело его к выводу уравнения изотермы адсорбции, известного как уравнение Ленгмюра.
Количественно процесс физической мономолекулярной адсорбции в случае, когда межмолекулярным взаимодействием адсорбата можно пренебречь, описывается уравнением Ленгмюра:
,
Развивая представления о строении мономолекулярных адсорбционных слоев на поверхности жидкостей, он показал, что разреженные монослои обладают свойствами двумерного газа, а в насыщенных монослоях молекулы ориентированы в зависимости от полярности их концевых групп, что в ряде случаев позволяет установить их строение, форму и размеры.
Он установил также, что в явлении адсорбции принимают участие кулоновские, дипольные межмолекулярные и валентные силы, вандерваальсовы силы притяжения и силы отталкивания, вызываемые непроницаемостью заполненных электронных оболочек.
Ирвинг изобретатель что изобрел
Возвратившись в Америку, Ленгмюр преподает химию в Технологическом университете Стивенса в Нью-Джерси до июля 1909 года.
В этом же году Ленгмюр начинает свои исследования по изучению электрических разрядов в газах и термоэлектронной эмиссии, став сотрудником Научной лаборатории компании General Electric. Полученные им результаты были использованы при конструировании газонаполненных электроламп накаливания и электронных ламп в радиотехнике.
В 1913 году Ирвинг Ленгмюр предложил формулу для плотности эмиссионного тока. Исследовал (1924) термическую ионизацию газов и паров соприкасающимися с ними металлическими поверхностями. В 1911 г. Ленгмюр получил атомарный водород и разработал процесс сварки металлов в его пламени. В 1916 г. сконструировал первый конденсационный парортутный вакуумный насос.
Изучая адсорбцию газов на твёрдых поверхностях (1909-1916), установил существование предела адсорбции и предложил уравнение изотермы адсорбции (изотермы Ленгмюра). Исследовал строение мономолекулярных адсорбционных слоев, разрабатывал теоретические вопросы коллоидных систем.
В 1932 году Ленгмюру была присуждена Нобелевская премия по химии за открытия в области поверхностных явлений. Он был иностранным членом Лондонского Королевского общества, президентом Американского химического общества.
Умер после короткой болезни 16 августа 1957 года.
Источники: Nobel Lectures, Chemistry 1922-1941, Большая Советская Энциклопедия.
Материал прислала Мария Зацепина. Январь 2002 года
Нобелевские лауреаты: Ирвинг Ленгмюр. «Двумерная» премия по химии
Об изобретателе слова «плазма», человеке, который мог получить премию как по химии, так и по физике, о мыслителе, который считал, что для науки важна свобода, и о человеке, который смог измерить длину молекулы линейкой и мерной колбой, повествует наш сегодняшний выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».
Ирвинг Ленгмюр
Родился 31 января 1881 года, Бруклин, Нью-Йорк, США
Умер: 16 августа 1957 года, Вудс-Хол, Массачусетс, США
Нобелевская премия по химии 1932 года. Формулировка Нобелевского комитета: «за открытия и исследования в области химии поверхностных явлений».
С точки зрения американцев, наш нынешний герой был самого «знатного» рода. Еще бы: по матери Ирвинг Ленгмюр вел род аж от тех пуритан, что высадились на американском континенте в ноябре 1620 года на знаменитом галеоне «Мэйфлауэр» (к слову, на самом деле, так на английском называется не любой майский цветок, а боярышник). Так что третий ребенок в семье Чарльза и Сэйди Ленгмюров имел полное право гордиться происхождением.
«Мэйфлауэр в гавани Плимута». Полотно Уильяма Холсалла, 1882
Папа Ирвинга работал страховым агентом, видимо, в связи с этим школы будущему нобелевскому лауреату пришлось посещать в разных городах. Начал он с Парижа (его семья переехала во Францию, где отец представлял Нью-Йоркскую страховую компанию). По воспоминаниям Ирвинга, он ненавидел школу до 14 лет – особенно за жесткую и даже за жестокую дисциплину (к не-французам она была избирательно жесткая). Впрочем, его воодушевил один учитель, увлекший его логарифмами и тригонометрией – «вещами, казалось бы, совершенно неприменимыми» в обычной жизни обычного человека. Однако, как говорил Ирвинг, по-настоящему интерес к науке в нем пробудил другой человек – его старший брат Артур, привлекавший его к работе в лаборатории уже в 12. Артур был химиком-технологом в одной из компаний.
Затем последовали школы в Нью-Йорке и в Филадельфии. В Бруклине он окончил Институт Пратта (так называемая high-school), а затем поступил и в Колумбийский университет – но не на что-то «базовое», а в Горный институт (School of Mines), поскольку юношу уже тогда привлекала химия, а программа по химии в Горном была несколько круче. Впрочем, уровень США вообще был тогда не самым лучшим: на рубеже XIX и XX веков в науке «рулила» Германия. Поэтому, получив диплом инженера-химика в 1903 году, Ленгмюр садится на пароход и отбывает в Европу. Геттингенский университет и руководство физхимика, одного из основателей физической химии, Вальтера Нернста, будущего нобелевского лауреата вполне устраивали нашего героя.
Докторская диссертация Ленгмюра была посвящена скорее физике, чем химии: он изучал распад (диссоциацию) водяного пара и диоксида углерода при взаимодействии с раскаленной добела платиновой проволокой. Ирвинг провел изучение этого процесса в диапазоне температур от 1351 до 1537 К, однако объединив работу с данными, которые получил сам Нернст, он сделал солидную диссертацию, посвященную диссоциации этих двух соединений в интервалах температур от 1000 до 3000 градусов Цельсия. Так он соприкоснулся с первой из основных тем исследований в своей жизни – физикой и химией плазмы (забегая вперед, скажем, что и сам термин «плазма» в науку ввел именно Ленгмюр).
Защитившись, наш герой решил заняться фундаментальной наукой, а не идти, подобно брату Артуру, в промышленную химию. И поэтому вернулся в США, получив место преподавателя химии в Стивенсоновском технологическом институте в Хобокене, штат Нью-Джерси (впрочем, это всего лишь через Гудзон от Нью-Йорка и Манхэттена). Однако достаточно быстро Ленгмюр понял, что преподавание тоже не дает ему времени заниматься наукой. И оказалось, что если пойти в химию от бизнеса, а именно – в R&D (как сейчас принято говорить) компании General Electric, то можно получить лабораторию, в которой ты будешь заниматься только наукой и больше ничем. Впрочем, GE как раз и были пионерами такого подхода к науке от бизнеса.
Ленгмюр времени университетского обучения
Первая работа Ленгмюра стала продолжением его докторской. И кошмаром для инженеров и исследователей GE. Дело в том, что в компании, выпускавшей в том числе и лампы накаливания, были убеждены, что лучше всего лампа светит, когда ее колба не наполнена ничем, то есть вакуумирована. Однако новый ведущий исследователь быстро сумел доказать, что ярче всего – лампы, наполненные азотом. Против фактов не попрешь, и хорошо стало всем, кроме упертых технологов: потребители в США сэкономили миллионы долларов на расходах на электричество, GE, соответственно, миллионы заработала на лампочках.
Впрочем, сам вакуум Ленгмюра заинтересовал очень сильно – и для своих экспериментов он в 1916 году изобрел вакуумный насос, при помощи которого можно было делать вакуум в 100 раз более сильный, чем ранее. Вообще, надо сказать, что получив относительную свободу, Ленгмюр изучал много чего, и в итоге пришел к изучению электронных ламп для радиотехники (кстати, в 1922 году его лабораторию посещал сам Маркони) и каким-то образом дошел до изучения особенностей испускания электронов вольфрамовой нити, покрытой оксидом тория. И оказалось, что активнее всего вольфрамовая нить испускает электроны, когда она покрыта слоем всего в одну молекулу. Кстати, в этой работе ему помогал двоюродный брат Уильям Камингс Уайт. Так началось изучение двумерного мира поверхностных явлений в химии.
Маркони (крайний справа) в лаборатории Ленгмюра (в центре)
То, что поверхность вещества способна удерживать (адсорбировать) молекулы другого, было известно уже давно. Так, адсорбцию изучал замечательный термодинамик Джозайя Уиллард Гиббс, соотечественник Ленгмюра – еще в XIX веке. Однако именно Ленгмюр, более-менее разбираясь в современных концепциях строения атома и имея одновременно хорошее химическое и математико-физическое образование, смог показать, как это работает, как располагаются молекулы адсорбируемых веществ на поверхности адсорбента, какие силы участвуют в этом процессе (таковых сил-связей насчиталось больше, чем пальцев на одной руке – кулоновское взаимодействие, валентность, ван-дер-ваальсовы силы, электронное давление, отталкивание завершенных электронных оболочек и дипольное межмолекулярное взаимодействие). Вывел Ленгмюр и уравнение изотермы адсорбции (уравнение Ленгмюра). Прервавшись на военные работы по обнаружению вражеских подлодок во время Первой мировой войны, Ленгмюр распространил изучение поверхностных явлений на тонкие масляные пленки на поверхности воды. В 1917 году вышла его фундаментальная работа в Journals of American Chemical Society «Строение и фундаментальные свойства твердых тел и жидкостей. Часть 2. Жидкости». В ней он теоретизировал о структуре масляных пятен на воде, справедливо полагая, что длинная цепочка будет ориентирована гидрофильными концами к воде, образуя слой толщиной в одну молекулу. Толщину пленки можно было легко выяснить, измерив объем вылитого масла и площадь пятна, что давало возможность измерить длину молекулы еще до появления спектроскопии.
Именно эти работы и принесли Ленгмюру Нобелевскую премию по химии 1932 года, в которой он обошел, например, основателя химии цепных реакций Макса Боденштейна или исследователя витаминов Пауля Каррера.
Впрочем, нужно сказать, что к тому времени (а в 1932 году Ленгмюр стал главой лаборатории), Ленгмюр давно уже занимался совсем другими вещами. Он продолжил изучать то, с чего началась его карьера – диссоциацию и ионизацию газов при высоких температурах, и достиг в физике плазмы выдающихся успехов: начиная от самого термина «плазма», описывающего новое, четвертое состояние вещества, заканчивая понятием электронной температуры, зонда для ее измерения (щуп Ленгмюра), электронные волны плотности в плазме (волны Ленгмюра). В практическом плане – изобретение атомной водородной сварки (первой в истории плазменной сварки), да и современные работы по управляемому термоядерному синтезу базируются в том числе и на работах нашего героя. И это мы еще не говорим об изучении атмосферы Земли, постоянных научно-популярных лекциях, работах по философии свободы и философии науки, научной этике, методе «разгона» облаков йодидом серебра и твердой углекислотой и 54 томах его рабочих дневников в фирме General Electric объемом в 330 страниц каждый. Вот такой вот мощный человек стал лауреатом Нобелевской премии по химии в 1932 году (а мог бы получить и премию по физике – на нее, за работы по плазме, он тоже был номинирован целых пять раз, из них дважды – Нильсом Бором).
От дворников до системы шифрования: 6 женских изобретений, изменивших мир
Мэри Андерсон: автомобильные дворники
Однажды во время поездки на трамвае американка Мэри Андерсон заметила, что из-за сильного снегопада водитель не может разглядеть дорогу. Ему приходилось смотреть в открытое боковое окно и постоянно останавливать трамвай, чтобы очистить ветровое стекло. Во-первых, это задерживало пассажиров. Во-вторых, им становилось холодно. Тогда Андерсон задумалась о создании специального «лезвия», которое бы очищало стекло прямо во время движения трамвая. Женщина нарисовала эскиз будущего устройства, сделала описание и подала заявку на патент. Первые стеклоочистители управлялись при помощи рукоятки из салона. В ясную погоду они снимались, чтобы не портить внешний вид авто. Мэри Андерсон попыталась заинтересовать устройством только что появившиеся автомобильные компании, но покупателей среди них не нашлось. Производители транспортных средств рассудили, что стеклоочиститель будет отвлекать водителей от дороги. После того как патент 1903 года истек, дворники Андерсон были модернизированы и вошли в базовую комплектацию.
Джозефина Кокрейн: посудомоечная машина
Внучка изобретателя парохода была не первой, кому пришла идея создать посудомоечную машину. Однако все предыдущие разработки были неудачными: во время мытья тарелки и чашки разбивались. В большом американском особняке Кокрейн часто проходили званые вечера, после которых оставалось много грязной посуды. Всякий раз слуги случайно били пару-тройку дорогих фарфоровых тарелок. Кроме того, они мыли посуду слишком медленно. Тогда Джозефина Кокрейн спроектировала первую модель посудомоечной машины. Работа над изобретением растянулась на несколько лет. После смерти мужа, который оставил женщину с массой долгов, помочь Кокрейн вызвался железнодорожный механик Джордж Баттерс. В 1855 году изделие было готово, но запатентовать свое изобретение предприимчивой домохозяйке удалось только 30 лет спустя. Механическая посудомоечная машина была оснащена паровым двигателем, который подавал горячую воду и вращал проволочные отсеки для тарелок. В 1897 году изобретательница открыла фабрику и основала бренд Garis-Cochran, первыми клиентами которого стали рестораторы и отельеры.
Стефани Кволек: кевлар
Тысячи людей обязаны своей жизнью Стефани Кволек. В юности она мечтала пойти по стопам матери и стать дизайнером, но сделала выбор в пользу химии. Именно Кволек изобрела легкое органическое волокно, в пять раз более прочное, чем сталь. Сегодня оно широко используется в пуленепробиваемых жилетах и шлемах. В 1965 году группа ученых под руководством Стефани Кволек занималась разработкой легкого материала для замены стальных проволок, которые использовались в автомобильных шинах. Причиной исследований стал назревающий дефицит бензина — новый материал должен был значительно снизить расход топлива. Поначалу коллеги сомневались, что полимер Кволек будет пригоден для создания ткани. Тесты показывали неправдоподобные результаты — показатель прочности материала был слишком высоким, однако повторные исследования подтвердили удивительные свойства полипарафенилена-терефталамида. К 1971 году он был усовершенствован и стал известен как кевлар. До своей смерти в 2014 году Стефани Кволек продолжала заниматься наукой и консультировала молодых коллег.
Ада Лавлейс: первая компьютерная программа
Британский математик — дочь Джорджа Байрона и первый в истории программист. Именно она заложила основы современной информатики. В 1830-х девушка познакомилась с профессором математики Чарльзом Бэббиджем, автором проекта логарифмической машины. Он предполагал, что это устройство сможет производить расчеты с точностью до двадцатого знака. С помощью машины Бэббиджа Ада Лавлейс смогла составить алгоритм вычисления чисел Бернулли. Ее работа считается первой программой для ЭВМ, так как через 100 лет алгоритм был применен на реальных устройствах. Ада Лавлейс ввела в обиход понятия «цикл», «распределяющая карта», «рабочая ячейка». Кроме того, она предположила, что в будущем вычислительные машины смогут самостоятельно сочинять музыкальные произведения и рисовать картины. Математик успевала совмещать научные изыскания с воспитанием троих детей.
Хеди Ламарр: система шифрования информации
Шумным светским вечеринкам голливудская актриса Хеди Ламарр предпочитала работу дома, за чертежным столом. Среди изобретений Ламарр — новый вид светофора и шипучие таблетки для приготовления освежающей газировки. Самым громким проектом актрисы стала система шифрования информации для удаленного управления торпедами. Поводом для ее создания стала новость о потопленном в сентябре 1940 года британском корабле. Хеди Ламарр нашла способ вести подводные ракеты так, чтобы их не смогли перехватить противники. Разработать технологию актрисе помогал пианист и композитор Джордж Антейл, который тоже увлекался изобретательством. Коллеги запатентовали изобретение в 1942 году, однако использовать систему Ламарр во время Второй мировой войны американские власти отказались, посчитав ее слишком затратной. Этой технологией военные корабли оснастили только в 1962 году. Система шифрования Ламарр стала основной для современной беспроводной связи — GPS, Bluetooth и Wi-Fi.
Кэтрин Блоджетт: стекло для фотообъективов
Кэтрин Блоджетт — первая женщина, получившая степень доктора философии в области физики. Она решила стать ученым еще в школе, рано начала публиковаться в научном журнале Physical Review и уже в 21 год изобрела метод адсорбционной очистки ядовитых газов. Это открытие стало особенно актуально во время Первой мировой войны. Блоджетт стала первой женщиной-исследователем, принятой на работу в General Electric, где получила восемь патентов. Среди прочего она придумала способ переноса тончайшей мономолекулярной пленки на поверхность стекла и металла. Саму пленку создал ее наставник — химик Ирвинг Ленгмюр, в 1932 году получивший Нобелевскую премию. Однако его изобретение долгое время не имело практической пользы. Кэтрин Блоджетт смогла найти ему применение, наложив 44 мономолекулярных слоя друг на друга, — так появилось стекло, пропускающее более 99% света, не дающее бликов и искажений. Его используют в биноклях, очках, микроскопах, проекторах и фотообъективах.
Неубиваемые Эти изобретения принесли СССР миллионы, но их создатели ютились в коммуналках
Фото: Руслан Кривобок / РИА Новости
Изобретения советского периода — непростая тема для исследования. Сторонники Советского Союза любят говорить о том, как споро развивалась изобретательская мысль этого времени. Противники, в свою очередь, утверждают, что все — от моделей автомобилей до лекал костюмов — было позаимствовано у западных стран. Тим Скоренко в книге «Изобретено в СССР: История изобретательской мысли с 1917 по 1991 год» пытается без пристрастия разобраться, почему прорывы в ракетостроении и фундаментальных исследованиях соседствовали с провалами в области конструирования пылесосов и автомобилей. «Лента.ру» с разрешения издательства «Альпина нон-фикшн» публикует отрывок из книги.
С одной стороны, кирза была спасением Советской армии: дешевая, прочная хлопчатобумажная ткань, массовое производство которой позволило обуть тысячи солдат. С другой — это было, конечно, наказание: кирзовая обувь тяжелая, неудобная, да и с эстетической точки зрения трудно найти что-то уродливее кирзовых сапог. Тем не менее история изобретения кирзы и технология ее производства заслуживают отдельной главы.
Удивительно, но кирза рождалась дважды. Первичную технологию производства непромокаемой ткани без применения каучука разработал еще до революции российский изобретатель и естествоиспытатель Михаил Поморцев. Современная кирза никакого отношения к Поморцеву не имеет — по сути, такое же название получил совершенно другой материал, созданный для решения схожих задач. Ее создали и внедрили в массовое производство в 1930-х годах.
Часть первая: кирза Поморцева
О Михаиле Поморцеве я кратко, но емко рассказал в книге «Изобретено в России». Однако, чтобы не отсылать читателей к другой книге, вкратце повторю его историю.
Михаил Поморцев родился близ Великого Новгорода в 1851 году в семье военного артиллериста. Он пошел по отцовским стопам и всю карьеру построил в армии: учился в Нижегородском кадетском корпусе, затем в Петербургском артиллерийском училище, служил, работал и в отставку ушел в 1907 году генерал-майором артиллерии. Но, помимо военного дела, Поморцев страстно увлекался наукой и техникой, причем каким-то конкретным направлением не ограничивался. Он работал в области электротехники, занимался метеорологическими исследованиями, много сделал для военной геодезии и топографии, пытался строить летательные аппараты, ракетные двигатели, написал ряд работ по аэродинамике, занимался химией и газодинамикой и т.д. и т.п.
В какой-то мере такой разброс интересов сыграл негативную роль. Поморцев, получив множество привилегий и патентов, имея реализованные технические проекты и будучи на хорошем счету у начальства, ни в чем, по сути, так и не стал первым. Позволю себе процитировать абзац из книги «Изобретено в России»: «Говорят, что в 1890-х он изобрел первый нефоскоп — прибор для определения скорости облаков, хотя на самом деле шведский промышленник, изобретатель и метеоролог Карл Готфрид Финеман представил зеркальный нефоскоп еще в 1885 году и к 1890-м такие устройства уже использовались в России. Еще встречается мнение, что Поморцев изобрел первый барометрический высотомер — это притом что в 1875 году, когда 24-летний Поморцев и не думал о воздухоплавании, на Парижском международном географическом конгрессе золотую медаль получил дифференциальный барометр, он же высотомер… Дмитрия Ивановича Менделеева». Поэтому имя Поморцева чаще всего связывают именно с кирзой.
Кирза Поморцева — классическая реализация изобретательской схемы «столкнулся с проблемой — нашел решение». Проблемой было то, что в России на тот момент не культивировались каучуконосные растения. Знаменитый кок-сагыз, важнейший каучуконос на территории страны, начали использовать в промышленности гораздо позже, в 1930-е, а до революции российская и советская каучуковая промышленность целиком зависела от импорта (в частности, от бразильской гевеи, а также от растений из заморских колоний — Британской Малайи и Голландской Ост-Индии). Вся мировая практика производства водонепроницаемых тканей основывалась именно на использовании каучука — его свойство противостоять промоканию было открыто в 1818 году шотландским хирургом Джеймсом Саймом, а спустя несколько месяцев химик и предприниматель Чарльз Макинтош получил патент на производство непромокаемой ткани. В 1824-м был продан первый плащ компании Макинтоша, и его фамилия стала именем нарицательным.
Фото: Антон Денисов / РИА Новости
В 1904 году после нескольких недель опытов Поморцев сумел получить непромокаемую ткань без использования каучука. Для этого он пропитывал сукно смесью яичного белка, канифоли и парафина — на выходе получался грубый, жесткий, но не пропускающий воду материал. Впоследствии Поморцев вносил усовершенствования в состав пропитки и разработал методы промышленного производства кирзы.
Но ему не повезло. С одной стороны, у Поморцева был выход на высшие армейские чины России и потому его изобретение заметили. Кирзу демонстрировали на двух подряд Всемирных выставках — в Льеже в 1905 году и в Милане в 1906-м, а впоследствии показывали на крупных российских выставках и конференциях. Было налажено мелкосерийное производство чехлов и другой амуниции, использовавшейся в том числе на фронтах Русско-японской войны. Но предложение Поморцева делать из кирзы обувь разбилось об экономическую невыгодность: кирза была дешевой и прибыль фабрикантов от армейских контрактов в случае перехода с кожи на кирзу упала бы в несколько раз. Так что до сапог Поморцев дело так и не довел, а в 1916 году он скончался, и кирза, казалось бы, ушла в историю.
К слову, термин «кирза» появился не в советское время (никакого отношения к Кировскому заводу он не имеет) и даже не был придуман Поморцевым — его можно найти в словарях, изданных в 1880-е годы. Дело в том, что еще с XV века из Англии в Россию завозили тканое сукно с косой нитью — каразею. Это слово пошло от искаженного названия английской деревни Керси (Kersey), где изначально, с XIII века, начали такое сукно делать. В России быстро переняли технологию, название исказилось до каразеи, а к концу XIX века сократилось до «керзы». Где-то во второй половине XIX века буква Е уступила место букве И — и появилось слово «кирза».
«Настоящая» же кирза, то есть синтетический каучук, была создана позже.
Часть вторая: синтетический каучук
От нехватки натурального каучука страдала не только Россия. В 1890-е годы в Европе начался бум велосипедов, спрос на резину возрос многократно, и скромные производства того времени никак не справлялись с нагрузкой. В ряде лабораторий пытались получить синтетический аналог каучука. В 1909 году произошел прорыв: команда, возглавляемая Фрицем Хофманном, в лаборатории компании Bayer в Элберфельде (Германия) получила первый в истории искусственный каучук — синтетический изопрен.
Академик Сергей Лебедев, основоположник промышленного способа получения искусственного каучука. Фото: Борис Лосин / РИА Новости
Годом позже немцев догнали и обогнали русские. В 1910-м российский химик Сергей Лебедев получил синтетический каучук на основе бутадиена — именно этот материал положил начало массовому производству. В 1913-м вышла книга Лебедева «Исследование в области полимеризации двуэтиленовых углеводородов» — первый научный труд, описывающий искусственные каучуки, и, по сути, руководство по технологическим процессам, связанным с их производством. Практические опыты по производству каучука провели на заводе «Треугольник» при непосредственном участии руководителя заводской лаборатории Бориса Бызова. Уже во время Первой мировой войны в России наладили производство бутадиенового каучука Лебедева — Бызова для военных нужд (к слову, это стало одной из причин полной потери интереса к разработке Поморцева).
В 1920-х годах исследования по синтетическим каучукам проводились в разных странах разными учеными. Получали новые типы материалов, налаживали выпуск резиновых изделий — в общем, технология «ушла в мир». Параллельно с Лебедевым серьезную работу вел Иван Остромысленский — он одновременно с «Исследованием…» выпустил собственную книгу «Каучук и его аналоги», где описал 16 собственноручно разработанных методов получения бутадиеновых каучуков (всего он получил более 20 привилегий, связанных с этим направлением). У Остромысленского была собственная лаборатория, и дела его шли на лад, но после революции, в 1921 году, он эмигрировал через Латвию в США — из сугубо экономических побуждений: в новой России он не мог развивать свое дело. Там, работая в компании Union Carbide Corporation, он стал, по сути, отцом всего американского синтетического каучука. Другими «мессиями» синтетического каучука были Джулиус Ньюленд, Уоллес Карозерс (ведущий химик компании DuPont и изобретатель нейлона) и Герман Штаудингер, первооткрыватель макромолекул.
В советское время уже знакомые нам Сергей Лебедев и Борис Бызов продолжили работу над синтетическими каучуками. В 1926 году Высший совет народного хозяйства объявил конкурс на лучший способ получения подобного материала, и этот конкурс выиграл Лебедев с проектом изготовления каучука из этилового спирта. В 1930-м построили опытное производство, в 1931-м получили первый 260-килограммовый блок каучука по методу Лебедева, а в 1932-м в Ярославле открылся СК-1 — первый советский завод, производивший синтетический каучук. Метод Лебедева выглядел так: из этилового спирта получали бутадиен, который затем подвергался полимеризации в присутствии металлического натрия. Забавно, что на выбор места для завода повлияла именно технология: спирт делали из картофеля, а Ивановская промышленная область, где на тот момент находился Ярославль, имела крупнейшие картофельные поля в стране. Борис Бызов параллельно разработал немного другую технологию, и по его методу впоследствии тоже производили искусственные каучуки. К сожалению, оба ученых скоропостижно скончались в 1934 году, что до сих пор вызывает вопросы у сторонников различных теорий заговора.
Часть третья: советская кирза
Но каучук каучуком, а кирза — это все-таки ткань. В начале 1930-х Красная армия оказалась в довольно трудном положении: не хватало амуниции, обмундирования, обуви. Больше всего проблем было как раз с обувью: о ее водонепроницаемости и прочности речи не шло, солдаты ходили кто в чем. И тогда из архивов подняли работы Поморцева по пропитке хлопчатобумажных тканей несмачиваемым составом.
Но к тому моменту уже существовал искусственный каучук, и необходимости смешивать яичный желток с канифолью не было. Технологию, которая сочетала бы идею Поморцева и замену естественной пропитки искусственной, начали разрабатывать на московском заводе «Кожимит» под руководством главного инженера Александра Хомутова и приглашенного им из ЦНИИ заменителей кожи химика Ивана Плотникова.
В 1939-м выпустили первую партию сапог из советской кирзы («кирзы СК»). Технология еще оставалась весьма несовершенной: сапоги не пропускали влагу, но были тяжелыми и жесткими, а на морозе вообще дубели и… ломались! Поэтому, вопреки заблуждениям, производство снова свернули до лучших времен. Экономическая ситуация в стране к концу 1930-х выправилась, армия была более или менее сыта, а жесткая необходимость в кирзе за то время, пока ее разрабатывали, отпала.
Фото: И. Зенин / РИА Новости
Но тут грянула война. И сразу же дали о себе знать проблемы с солдатской обувью — до того серьезные, что было даже выпущено постановление о производстве… лаптей, чтобы обувать солдат внутренних округов в летний период. В августе 1941 года Ивана Плотникова назначили главным инженером «Кожимита» вместо Хомутова (тот перешел в ЦНИИ заменителей кожи, то есть они поменялись местами) — и сразу же приказали довести до совершенства технологию изготовления водонепроницаемой ткани. Команда Плотникова справилась за полгода, и уже в 1942-м в Кирове было налажено массовое производство кирзы — той самой, которая изрядно попортила жизнь призывникам в последующие 70 лет. 10 апреля 1942 года Хомутов и Плотников были награждены Сталинской премией II степени, и к концу войны около 10 миллионов солдат уже носили пресловутые «кирзачи».
Кирзовые сапоги были непромокаемыми и неубиваемыми, но крайне некомфортными для ног. Никакие носки под них не надевали — только портянки. Впоследствии кирзовые сапоги начали производить в некоторых странах соцлагеря (в частности, в ГДР), а также в Финляндии, но уже в 1960-х во всем мире начали переводить армии на комфортную обувь, в основном на берцы, так что немцы отказались от кирзы в 1968-м, а финны — в 1990-м.
В России солдат начали освобождать от кирзовых сапог в середине 2000-х. Боевые части России сегодня тоже используют берцы — более гибкую, комфортную и надежную обувь. Впрочем, стройбат и сегодня, в 2019 году, носит «кирзачи» с портянками.
В защиту кирзовой обуви можно сказать, что в начале 1940-х она действительно решила проблему. Американские солдаты, воевавшие в Европе в ботинках, немало настрадались: как ни крути, ботинок негерметичен, а в боевых условиях хлюпающая обувь — прямой путь к ревматизму ног (около 12 000 американских военнослужащих получили этот диагноз во время Второй мировой). Но уже в 1970-1980-е годы технологии продвинулись вперед, и уже можно было заменить «кирзачи» на качественную удобную обувь. К сожалению, у нас в стране об этом тогда никто не думал.
Сегодня из кирзы делают обувь для тех, кто долго и много работает в сырости (особенно любят «кирзачи» фермеры и прочие труженики села), упаковку, защитную одежду. В общем, материал по-прежнему востребован в некоторых отраслях.