Удивительные свойства резины и удивительная история ее изобретения

А что почувствуете вы, когда цель жизни, которой вы посвятили последние 15 лет, достигнута? Что дальше? Человеческая история родившегося в этот день изобретателя резины Чарльза Гудьира столь же необычна, сколь необычны физические свойства резины. Почему при нагревании большинство тел расширяется, а резина, наоборот, - сжимается?


С незапамятных времен индейцы пользовались изделиями из сока каучукового дерева: играли каучуковыми мячами, пропитывали днища лодок, делали из него обувь. Европейцы, наряду с курением, картошкой и шоколадом, позаимствовали у индейцев и каучук. Из этого материала делали стирательные резинки. Позже шотландский химик Чарльз Макинтош проводя очередной опыт, измазал рукав пиджака раствором каучука в скипидаре и спустя некоторое время заметил, что рукав не промокает. Он запатентовал и стал производить непромокаемые плащи — макинтоши.

Каучук - один из самых простых природных полимеров. Он состоит из длинных молекул-цепочек, составленных из повторяющихся блоков

isoprene

В одной молекуле могут быть десятки тысяч таких блоков.

polyisoprene

Такое строение имеет свои недостатки - каучук плохо держит форму. Отдельные несвязанные между собой молекулы-цепочки легко проскальзывают друг относительно друга, и материал “течет”. Из-за этого в теплую погоду каучук становится липким и мягким.

Удивительная история изобретения

В первой половине 19-го века умы многих людей были заняты тем, как избавиться от этого неприятного свойства каучука, сохранив все его преимущества. Как говорили, “вылечить” каучук. Занялся этой проблемой и американский изобретатель Чарльз Гудьир.

Charles Goodyear

Занялся неистово. Работая дома на кухне, он методом проб и ошибок смешивал каучук со всем, что было под рукой: уголь, сахар, соль, перец, масло, чернила, в надежде, что какое-то вещество свяжет каучук. Его путь был тернист. По дороге были ложные надежды, разорения, банкротство партнеров, голод семьи. Но в конце концов Чарльз нашел способ “вылечить” каучук. В один день он случайно уронил в камин каучук, смешанный с серой. Обгоревший кусок стал именно таким, каким хотел его видеть Чарльз Гудьир.

При всем этом Гудьир почти не разбирался в химии. Даже найдя способ получения резины, он не понял его принципа. Вторую часть своей жизни Чарльз потратил в попытках убедить мир в полезности его изобретения. К сожалению, его печальная история не стала счастливой с этого момента. Даже найдя способ сделать то, о чем он мечтал почти всю свою жизнь, Чарльз не смог заработать на этом денет. Он тратил все деньги на выставки, патентные споры и умер в долгах.

Удивительные свойства резины

Помимо человеческого драматизма, эта история интересна и тем, что происходит внутри резины, на молекулярном уровне. Помните, мы обсудили, что длинные молекулы-цепочки в каучуке легко проскальзывают друг относительно друга, и это обуславливает неприятные свойства каучука? А что, если местами склеить между собой эти молекулы-цепочки? Именно этот процесс и открыл Гудьир. Атомы серы образуют “перемычки” между длинными молекулами каучука, склеивая их между собой и не давая им проскальзывать.

А как объяснить замечательные свойства резины расширяться и обратно сжиматься? Что делает ее столь прекрасным материалом для рогаток? Чтобы это понять надо посмотреть на структуру молекул резины. Тут я уступлю слово Ричарду Фейнману, нагляднее и понятнее объяснить вряд ли возможно - он, однозначно, гений!