Наука изо всех щелей

Иллюстрации: Наталья Дюкова
// Как российские учёные прописались в вашем доме
Бурхан Биглов, Светлана Соколова при участии Бориса Булюбаша

В истории крайне редко случается, что ученый сидит и размышляет: «А придумаю-ка я капроновые чулки... Или мобильный телефон». Куда чаще в лаборатории синтезируют какой-нибудь поликапролактам или создают гетерогенные полупроводники, а потом эти мудреные слова оборачиваются на пользу народному хозяйству и нам с вами

Оглядев свою квартиру, «Кот Шрёдингера» выделил предметы обихода и устройства, серьезный вклад в создание которых внесла российская наука. Мы не пытаемся доказать, что Россия — родина слонов, а рентгеновское излучение открыл в XIV веке дьякон Пафнутий, сказавший своей жене: «Я тебя, лярву, насквозь вижу». Ни в коем случае! Практически любая вещь в нашем доме — это результат труда множества ученых и изобретателей со всего мира. К той же лампе накаливания приложили руку и англичанин Суон, и русский Лодыгин, и немец Нернст, и американец Эдисон. Просто мы живем в России, и наши соотечественники нам ближе и интереснее. Тем более что их часто незаслуженно забывают.

Вентилятор

Александр Саблуков

В XVIII веке ситуация с вентиляцией на шахтах и рудниках обстояла не лучшим образом. Изобретатель и военный инженер Александр Саблуков, находясь в отставке, придумал простую конструкцию: воздух, засасываемый через входное отверстие, под действием центробежной силы, создаваемой вращающимися лопатками, выбрасывается через выходное отверстие. Конструкция такого вентилятора благополучно дожила до наших дней, перекочевав из рудников в ноутбуки.

Принтер, видео- и аудиопроигрыватели

Николай Басов и Александр Прохоров

В 1917 году Альберт Эйнштейн сформулировал теорию вынужденного излучения. Суть ее в том, что атомы, переходя на различные энергетические уровни, могут испускать и поглощать свет. Спустя 37 лет после открытия Эйнштейна советские ученые Николай Басов и Александр Прохоров изобрели так называемый мазер. Это была пробная версия лазера, испускающая не свет, а микроволны. Но будущим нобелевским лауреатам хотелось смотреть DVD и играть с котом лазерной указкой… Шутка. Если серьезно, то на создание настоящего лазера ушло еще шесть лет. В это время независимо от Басова и Прохорова мазер изобрел американский физик Чарльз Таунс. Впоследствии Нобелевской премии удостоились все трое. Благодаря их открытию сегодня мы пользуемся такими благами цивилизации, как лазерный принтер или скоростной интернет.

Стиральная машина

Михаил Доливо-Добровольский

Бешеные обороты вашей стиральной машины обеспечивает асинхронный двигатель. А началось все с того, что однажды итальянский исследователь Галилео Феррарис опубликовал статью о нецелесообразности и бесполезности асинхронных двигателей, чем заинтересовал и раззадорил коллег-ученых. Так, в 1888 году эта статья попалась на глаза выходцу из России инженеру Михаилу Доливо-Добровольскому, работавшему в немецкой компании AEG. Он заинтересовался «бесперспективным» изобретением, модифицировал его и запатентовал. С тех пор асинхронный двигатель отличают простота и надежность конструкции. Вы же не боитесь стиральной машины?

Лампочка

Александр Лодыгин

В 1870 году профессиональный военный Александр Лодыгин вышел в отставку, чтобы осуществить мечту — построить летательный аппарат на электрической тяге, так называемый электролет. Увы, проект потерпел неудачу. Но изобретатель не пал духом и начал претворять в жизнь новую затею — лампу накаливания. Образцы показывают феноменальные результаты: за два месяца перегорели лишь две лампы из четырех. Казалось бы, коммерческий успех обеспечен! Но Лодыгин снова терпит крах. Позднее, будучи в эмиграции в Америке, он придумал ту самую лампочку с вольфрамовой нитью накала, которой мы пользуемся до сих пор. Но, будучи стеснен в средствах, продал свои патенты General Electric, где Томас Эдисон наладил промышленное производство лампочек. Сейчас лампы накаливания постепенно уходят в прошлое. Их место занимают более экономичные источники света, в том числе светодиоды. В их создании наши ученые тоже принимали участие.

Цветы на обоях

Николай Зинин

Студент Казанского университета Николай Зинин считал себя математиком, но ректор вуза Николай Лобачевский решил усилить талантливым учеником химическую кафедру. Зинин стал химиком и совершил в этой области немало выдающихся открытий. В 1842 году, изучая способность бензола взаимодействовать с сероводородом, Зинин планировал получить серосодержащее вещество, но получил бесцветную жидкость без всякой серы — анилин. Способ его синтезирования был назван реакцией Зинина, и эта реакция сделала анилин одним из важнейших продуктов современной промышленности. Он является основой для производства красителей, гербицидов или полиуретана.

Беруши

Игорь Петрянов-Соколов

Советский химик Петрянов-Соколов хотел защитить атмосферу от радиоактивной пыли. Для этого он создал сверхтонкие волокнистые материалы, обладающие не только высокой способностью к фильтрации, но и шумопоглощающими свойствами. Однажды Петрянов скрутил пару трубочек из образцов волокон, вставил в уши и понял, что придумал, как помочь людям спать. Изобретение получило название «БерУши», сокращенно от словосочетания «Берегите уши». Как минимум ученому удалось защитить сограждан от звуков дрели за стеной, автомобильной сигнализации и скандалящих соседей. Хотя в атомной энергетике, космосе и на заводах фильтры Петрянова тоже до сих пор используются.

Батарея отопления

Франц Сан-Галли

Франц Сан-Галли родился в не самой богатой прусской семье, в 17 лет после смерти отца пошел работать в основанную им фирму и через два года, в 1843-м, занимаясь ее делами, приехал в Россию — как оказалось, навсегда. Сделав карьеру, он женился и открыл собственное дело: механическую мастерскую и магазин металлических изделий. Дела у предпринимателя и инженера шли неплохо. Усовершенствованная им система водяного отопления была использована в императорских оранжереях Царского Села. Впоследствии он изобрел неотъемлемую часть наших квартир — радиатор водяного отопления, батарею. Ее эффективность за счет увеличенной площади теплоотдачи выше, чем у обычных труб или змеевиков.

Интернет, мобильный телефон, компьютер

Жорес Алфёров

Нобелевская премия по физике, врученная Жоресу Алфёрову в 2000 году, вошла в каждую квартиру под видом телефона, компьютера и интернета. Алфёров принимал участие в разработке первых советских транзисторов и совершил открытие идеальных гетеропереходов. Так как гетеропереход — это место стыка двух разных полупроводников, существует задача беспроблемного перехода одного материала в другой. Полупроводники просто не хотят стыковаться, ведь они такие разные… Но Алфёрову и его товарищу по Нобелевке Герберту Крёмеру удалось независимо друг от друга подружить материалы и совершить идеальный переход, что на порядок улучшило характеристики всей полупроводниковой техники. Гетероструктуры легли в основу транзисторов, лазеров, светодиодов и солнечных батарей.

Резиновые сапоги, смесители в сантехнике, канцелярский ластик

Сергей Лебедев

В 1926 году ввиду потребности в резиновых изделиях, отсутствия в СССР каучуковых деревьев и наличия проблем с импортом правительство объявило конкурс на лучшую работу по синтезу каучука. К экспериментам приступил в том числе и занимавшийся вопросами полимеризации химик Сергей Лебедев. В 1927 году он успешно завершил работу, получив два килограмма материала. Жюри конкурса высоко оценило как качество продукции, так и способ ее изготовления. По всей стране начали строить каучуковые заводы. В быту материал нашел себя повсюду: из него делают прокладки для водопроводных кранов, резиновые сапоги и множество других вещей.

Фарфоровая посуда

Дмитрий Виноградов

Будучи одним из лучших выпускников Славяно-греко-латинской академии, Дмитрий Виноградов отправился изучать химию, горное дело и физику за границу. В 1744 году он вернулся и был приставлен учеником к мастеру фарфорового дела Христофору Гункеру. Как выяснилось, Гункер слишком мало знал для организации фарфорового производства. А вот Виноградов времени даром не терял, занимался улучшением технологий и добился крупных коммерческих заказов. Но, в отличие от иностранных мастеров или своего однокурсника Михаила Ломоносова, славы он не снискал, положения в обществе не добился. От безысходности Виноградов крепко запил и умер, не дожив до сорока. Дело продолжил его ученик Никита Воронов.

Зубная щётка, корпус мобильного телефона, пластиковые бутылки

Владимир Шухов

В 90-х годах XIX века из одной тонны нефти получали лишь 330 литров керосина. Столь малая глубина переработки не устраивала инженера и ученого Владимира Шухова. Чтобы исправить ситуацию, он создал установку для так называемого крекинга. Она на порядок увеличила выход керосина и бензина. Казалось бы, революционное изобретение — давайте строить заводы по всему миру! Но это произошло не тотчас. Ведь в конце XIX и начале ХХ века машины по дорогам особо не ездили, да и самолеты в небе не летали. Зато когда все это началось, под руководством Владимира Григорьевича был построен первый в России завод «Советский крекинг». Наступила эпоха пластмасс, полиэтилена и керосина.

Карманный фонарик, телефон, энергосберегающие лампочки

Олег Лосев

В 1924 году Олег Лосев, работавший в Нижегородской радиолаборатории имени Ленина, обнаружил некое слабое свечение в месте контакта карбида кремния и стальной проволоки. Ученый не списал явление на помехи, а наоборот, исследовал его и впоследствии запатентовал так называемое световое реле. Увы, открытие Лосева опередило время. Тогда не существовало ни достаточно чистых материалов для изготовления светодиодов, ни теории полупроводниковых материалов для их понимания. Световое реле было забыто на несколько десятилетий. В начале 60-х его заново изобрел Ник Холоньяк из General Electric, создав первый в мире практически применимый светодиод.

Велосипед, металлическая мебель, батареи отопления

Николай Бенардос

Незаменимый атрибут детства, велосипед, представляет собой металлическую конструкцию, многие детали которой соединены с помощью сварки. Этот способ «склеивать» железо открыл Николай Бенардос. Он всю жизнь что-нибудь изобретал: от патронов и мин до сельскохозяйственных орудий, механических прачечных и скороварок. На это хобби он спустил целое состояние. Мировую славу ему принесла электросварка — технология, открытая им в 1881 году.

«Тюлевые» занавески, струны для гитары, капроновые чулки, рыболовная леска

Юлия Рымашевская, Иван Кнунянц, Захар Роговин

В 30-е годы XX века уже умели синтезировать полиамидное волокно, то есть капрон. Но продукт получался плохо очищенным, щетинистым на ощупь и годился исключительно для производства авиационных тросов или парашютного шелка. В СССР всё изменили в 1947 году три советских химика-органика: Рымашевская, Кнунянц и Роговин. Они разработали технологию получения капрона с небольшим количеством побочных продуктов. Итогом стал более качественный материал, изменивший тогдашнюю моду. Капроновые чулки сразу же стали страшным дефицитом и пределом мечтаний советских женщин.

Телевизор

Борис Розинг и Владимир Зворыкин

В начале ХХ века уже вовсю обсуждалась идея передачи изображения на расстояние. Многие ученые ломали голову над ее воплощением и терпели неудачи. Наш соотечественник Борис Розинг решил применить совершенно новый подход. Ему помогли подоспевшие вовремя открытия электронно-лучевой трубки и фотоэффекта. С помощью трубки он вырисовывал изображения, а с помощью фотоэффекта их фиксировал. Его ученик Владимир Зворыкин включился в дело, создав иконоскоп, фиксирующий информацию, и кинескоп, показывающий цветное изображение. Это помогло ему перевести телевидение на электрические «рельсы». В итоге Розинг и Зворыкин создали систему передачи изображения, ставшую современным телевидением.

Подписаться на «Кота Шрёдингера»