Текст книги "Из чего всё сделано? Рассказы о веществе"

Автор книги: Любовь Стрельникова

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 11 страниц)

Полимеры, пластмассы, волокна, красители, лекарства, поверхностно-активные вещества, жидкие кристаллы... Из чего химики делают всё это? Понятно, что из веществ, но каких? Откуда их берут? Вот об этом мы сейчас и поговорим.

Почему мир сходит с ума от нефти?

Нефть подешевела? Кошмар! Нефть подорожала? Ужас! Почему люди так живо реагируют на цены на нефть и следят за ними каждый день, как за прогнозом погоды? Вот и папа с дедушкой частенько говорят о нефтяной игле. А дело в том, что наша с вами комфортная и удобная жизнь и всё вокруг буквально пропитаны нефтью, точнее, веществами, из нее полученными.

Судите сами. Бензин и дизельное топливо, которыми мы кормим автомобили, – из нефти. Авиационный бензин и керосин – оттуда же. Мазут, который мы сжигаем в топках тепловых электростанций, чтобы получать электричество, – тоже из нефти. Так что без нефти ни свет зажечь, ни в машине прокатиться, ни на самолете полетать. Но не только это. Нефть для химиков – это источник вдохновения и веществ, которые они используют для синтеза того, чего не существует в природе, но без чего мы уже не можем обойтись.

Нефть – это царский подарок природы человечеству. Конечно, об этом земном богатстве нам следовало бы поговорить в самом начале книги, где мы инспектировали земные кладовые. Но мы специально оставили нефть на «десерт». Ведь благодаря этому «чёрному золоту» химики создают рукотворный мир, существующий одновременно с миром природы.

Вы когда-нибудь видели настоящую нефть? Держали в руках? Наверняка нет. Впрочем, выглядит она не так уж и привлекательно – тёмно-коричневая, почти чёрная жидкость, которая к тому же и резковато пахнет. Но она заключает в себе настоящее химическое богатство – почти тысячу самых разных веществ. Большинство из них, около 90%, это так называемые углеводороды. Из названия уже понятно, что молекулы этих веществ состоят из атомов углерода и водорода. Есть совсем маленькие, лёгкие молекулы, содержащие четыре-шесть атомов углерода и десять-четырнадцать атомов водорода. А есть большие, тяжелые, где атомов углерода больше двадцати, а счёт атомов водорода идёт на десятки. И все эти углеводороды – настоящий хлеб для химиков, то самое сырьё, из которого можно творить новый мир.

Время фонтанов нефти, бьющих из земли, давно прошло. Сегодня нефть качают с помощью таких вот насосов

Это не грязь, это нефть – чёрное золото

Прошёл не один десяток лет, пока химики научились разделять эту смесь на отдельные вещества. В конце концов это удалось сделать благодаря тому, что у всех веществ в нефти – разная температура кипения. Об этой индивидуальной характеристике вещества мы уже с вами говорили. Нагревая нефть до разной температуры, можно последовательно отбирать те вещества, которые при данной температуре закипают и улетают. Тут главное собрать их, не растеряв ни крошечки. Эту работу сегодня выполняют на нефтеперерабатывающих заводах, где стоят космического вида высоченные блестящие аппараты – ректификационные колонны. В них-то нефть и разделяется на части, которые называются фракциями.

Легкокипящая фракция, в которой собраны самые лёгкие углеводороды, – это добыча химиков. Она отправляется на нефтехимические заводы. Здесь из фракции добывают и делают разнообразные вещества. Одно из самых главных – этилен, молекула которого содержит два атома углерода и четыре атома водорода. Из этилена, как вы уже, конечно, догадались, делают полиэтилен, это самый распространённый полимер. Если из полиэтилена, который каждый год производят в мире, сделать плёнку вроде той, что покрывают парники на вашей даче, то ею можно полностью укрыть Францию и Германию с Люксембургом в придачу. А ещё из этилена получают этиленгликоль, из которого, в свою очередь, делают антифриз, без которого автомобиль не может ездить зимой, полимер лавсан и многое другое.

Фракции с более высокой температурой кипения – это жидкие бензин, керосин, дизельное топливо. Их очищают, добавляют всякие присадки и отправляют на автозаправки и в аэропорты. А самая тяжело кипящая смесь, густой вязкий мазут, поступает на теплоэлектростанции. Но не весь мазут сжигают в топках, часть его перерабатывают, стараясь превратить в бензин, которого требуется очень много. Для этого надо разорвать длинные углеродные цепочки в молекулах мазута на более короткие, эту процедуру химики называют крекингом.

А ещё из нефти выделяют битум, который идёт на изготовление дорожных покрытий, вазелин и разные масла, без которых опять же не могут работать двигатели автомобилей. Какой всё-таки удивительный продукт запасла для нас природа. Словно точно знала, что он понадобится человечеству. И понадобился, да ещё как!

Что будет, если нефти не будет?

Действительно, а что будет, если нефть вдруг закончится? С чем же тогда работать химикам? Из чего они будут делать всё то, чем сегодня заполнен наш мир?

Никто не может точно сказать, на сколько лет нам хватит нефти, спрятанной в земле. Одни говорят – на сорок лет, другие – на сто, третьи – на двести. А некоторые учёные утверждают, что нефть не закончится никогда, потому что она постоянно образуется в толще земли. И действительно, разведчики нефти каждый год докладывают о новых открытых месторождениях. Благодаря геологоразведке за последние двадцать лет количество разведанных запасов нефти на нашей планете увеличилось на треть!

Нефть есть везде. Она залегает под дном морей и океанов, на суше на разной глубине. Иногда она выходит на поверхность, образуя нефтяные озёра или лужи. Но чаще смешивается с песком, образуя черные нефтяные пески. Такого чёрного маслянистого песка много на севере Канады. Он лежит на дне бесконечных болот, на нем произрастают леса, которые местные жители называют битумными. Когда учёные оценили, сколько же этого песка в Канаде и сколько в нём припасено нефти, то Канада по запасам этого «чёрного золота» с двенадцатого места мгновенно взлетела на второе. Оказалось, что у неё на территории запасено нефти почти столько же, сколько в самой богатой (по сегодняшним оценкам) нефтяными месторождениями Саудовской Аравии.

Нефть есть везде, но добыть её зачастую непросто, и обходится это недёшево. Поэтому почти всю нефть в мире добывают на территории двенадцати стран, в том числе и в России, которая занимает пока восьмое место. А у остальных стран нефти, можно сказать, что и нет, поэтому им приходится её покупать. Иначе чем кормить химическую промышленность? Чем заправлять автомобили и самолеты? Чем топить тепловые электростанции?

Вот посмотрел бы сейчас Дмитрий Иванович Менделеев, как мы сжигаем бензин в двигателях и мазут в топках ТЭЦ, и затопал бы ногами. «Да что же вы делаете! – воскликнул бы он. – Ведь ещё сто двадцать пять лет назад я предупреждал, что сжигать нефть – это всё равно, что топить печь ассигнациями (то есть деньгами)». Менделеев полагал, что всю нефть надо отдавать химикам, чтобы они творили свои чудеса, полезные людям.

А знаменитый Никола Тесла добавил бы: я тоже предупреждал вас в начале прошлого века, что бензиновый двигатель – это тупик, только нефть переведёте и атмосферу загрязните. Никола Тесла был уверен, что лучшее транспортное средство для человека – это электромобиль.

И они правы. Сжигать нефть и её продукты, пожалуй, одно из самых худших решений. При сгорании выделяется диоксид углерода, или углекислый газ (один атом углерода, два атома кислорода), загрязняющий воздух, и с каждым годом нам всё труднее дышать. К тому же большое количество диоксида углерода в атмосфере увеличивает парниковый эффект, из-за которого на Земле становится теплее. Поэтому лучше бы нефть оставить в покое, даже если она и не закончится в ближайшем будущем. Но чем её заменить?

Уже понятно, как можно заменить, хотя бы в значительной части, нефть в энергетике. Ведь наша планета просто купается в энергии. Её несут солнечный свет, ветер, морские волны, внутреннее тепло Земли. Надо только научиться её взять, не причиняя вреда природе. И вот уже в Германии, Дании, Испании подставили свои лопасти ветрам гигантские ветряки. Размах лопастей современного ветряка – 126,3 метра, больше, чем высота статуи Свободы в Нью-Йорке (93 метра). А между прочим, один такой ветряк может обеспечить электричеством пять тысяч частных домов.

На Северном побережье Европы уже пробуют свои силы приливные электростанции. Как вы наверняка знаете из приключенческих книг и фильмов, уровень воды в океане постоянно меняется, приливы и отливы сменяют друг друга дважды в день. Это явление учёные научились использовать для получения электроэнергии. Можно сделать поплавок, который будет качаться на волнах и преобразовывать энергию колебания воды в электричество. В прибрежные поселки электрический ток прибежит по кабелю, проложенному по дну. А в солнечной Испании и в Калифорнии под открытом небом выстроились рядами, как кресла в театре, солнечные батареи, похожие на большие зеркала. Они ловят солнечный свет и превращают его в электричество.

 Ветряные мельницы, которыми перемалывали зерно и перекачивали воду, делали из дерева.

 А современные гигантские «мельницы-ветряки, которые превращают энергию ветра в электричество, делают из сверхпрочных и лёгких материалов, созданных химиками

В общем, много всяких красивых идей, как добыть энергию без нефти, сейчас разрабатывают во всём мире. Не говоря уже о том, что во Франции, в местечке Кадараш, возводится огромный термоядерный реактор. В нём учёные со всего мира, в том числе и российские, намереваются зажечь маленькое рукотворное Солнце и питать человечество его энергией, преобразованной в электричество. Так что с энергетикой выходы как будто бы есть. Можно, наконец, черпать энергию из Вселенной. Но придумывать, как это сделать, придётся уже вам.

А вот чем заменить бензин в автомобилях? Похоже, мы действительно возвращаемся к идее Николы Теслы. Кстати, сто лет назад в Нью-Йорке бегало несколько тысяч электромобилей, которые подзаряжались на специальных «электрозаправках». Но тут, как назло, Генри Форд запустил первый конвейер по производству двигателей внутреннего сгорания на бензине. Они оказались дешевле электрических, поэтому от электромобилей отказались. Зато теперь каждая автомобильная корпорация предъявляет нам всё новые и новые модели электромобилей. Они, конечно, пока не очень привлекательны: на одной зарядке серийные автомобили могут проехать только 60-100 километров, да и скорость развивают чуть больше 100 километров (что, впрочем, только порадует пешеходов). Но очень скоро эти технические проблемы будут решены, так показывает вся история научно-технического прогресса.

Ещё один популярный вариант – использовать в качестве топлива для автомобиля водород. Выгоды очевидны, ведь при сгорании водорода образуется вода – никаких ядовитых и вредных выхлопных газов! А водород, в свою очередь, можно получать из воды, такой вот получается заманчивый цикл превращений. Проблема заключается в том, как хранить и транспортировать взрывоопасный водород. Над её решением сейчас бьются химики всего мира. И ведь решат, потому что нет учёных изобретательней химиков.

А вот что делать с сырьём для химической промышленности, если мы откажемся от нефти? Где его брать? В этом случае нам придётся подписать эксклюзивный контракт с природой, потому что без её помощи нам не обойтись.

«Зелёная» химия

Вы когда-нибудь видели настоящий химический завод? Если не живьём, то на картинке? Ну как же, скажете вы. Это такие огромные монстры, которые плюются вонючим воздухом и грязной, ядовитой водой. Да, первые заводы, которые строили ещё в начале и середине прошлого века, были похожи на то, что вы сказали. Но теперь они выглядят гораздо более симпатично.

Современные химические предприятия нового поколения компактнее и чище. От них не разносятся шум и пыль, из их труб не вырываются тёмные клубы ядовитых газов, а вся вода крутится внутри завода в так называемом оборотном цикле: её постоянно очищают и используют вновь и вновь. Они даже по-своему красивы с их блестящими колоннами, обвитыми разными трубками, с реакторами идеальной формы и пультами управления со множеством экранов и кнопок. С этих пультов технологи управляют на расстоянии всеми процессами, так что на современном заводе людей вовсе и не видно.

Как вы думаете, а как должен выглядеть идеальный химический завод будущего? Сорвите цветок у себя в саду и присмотритесь к нему. Вот это и есть идеальный химический завод. Не в том смысле, что у него должны быть яркие лепестки, пестик, тычинки и изумрудные листочки. Не по форме, а по сути!

В каждой клеточке живого цветка или травинки каждую секунду происходят миллионы химических реакций. Растение само синтезирует внутри себя все вещества, нужные для роста и красоты. В том числе и полимер целлюлозу, которая позволяет растению расправить плечи и не ломаться под тяжестью своего веса, и удивительные красители, и ароматные вещества, из которых складывается запах растения, и крахмал, и сахара... И между прочим, прекрасно обходится без всякой нефти.

Из какого сырья оно всё это синтезирует? А сырьё очень простое – вода и диоксид углерода плюс солнечный свет в качестве источника энергии. Эта троица попадает в цепкие лапы хлорофилла – вещества, которое содержится в клетках растений. Оно-то и командует, как взаимодействовать членам этой троицы. А в результате растение, поглощая воду и диоксид углерода, производит все те вещества, которые ему нужны. Впрочем, об этом процессе, называемом фотосинтезом, я уже рассказывала в пятой главе, но тогда нас интересовал другой образующийся при этом продукт – кислород, которым мы дышим,

Какая всё-таки потрясающая идея – из столь простых и доступных веществ, как вода и диоксид углерода, делать сложные вещества! В сущности, это и есть главная задача химика. Но пока природа остаётся непревзойдённой в этом деле. Фотосинтез изучают уже более двухсот лет. Многие учёные полагают, что он хорошо известен во всех деталях. Но вот незадача: всё как будто бы известно, а воспроизвести никто не может, ни в пробирке, ни в реакторе. Значит, что-то очень важное ускользает от внимания исследователей.

Хотите получить Нобелевскую премию? Тогда займитесь этим. Придумайте, как запихнуть фотосинтез в обычный промышленный реактор. И тогда мы сможем легко получать вещества, столь необходимые как сырьё химической промышленности. И про нефть можно будет забыть. Бесконечную благодарность человечества гарантирую.

Однако это дело будущего. Но уже сегодня природа готова выполнять свои обязательства по контракту, заключённому с человечеством.

Современные химические заводы не только компактнее и чище, но и красивее своих предшественников. И всё же им пока далеко до идеального химического завода

Это тоже не идеальный химический завод, это всего лишь его прообраз

Химиками становятся микробы

Каких живых организмов на Земле больше всего? Микробов! Их миллионы разновидностей, и они всюду – в почве, в воде, в воздухе, на наших руках и одежде и даже внутри нас. Биологи подсчитали, что в кишечнике взрослого человека присутствует более одного килограмма микроорганизмов, относящихся к сотням различных видов.

У микробов на Земле очень много работы – ведь они санитары, которые приводят в порядок нашу планету и нашу внутреннюю среду (я имею в виду кишечник). У них это прекрасно получается, потому что микробы обладают фантастическим чувством вещества, присущим только химикам высокого класса. Любую отраву и гадость они, поразмыслив, превращают в еду, черпают из них энергию для своей жизни и компоненты для строительства своих тел. Впрочем, это может быть и не отрава вовсе, а любое вещество, которое появляется в избытке.

У каждого микроба есть свой набор отмычек и резаков. Называются они ферментами. Это такие молекулы белков, которые могут расщепить большую молекулу чужеродного вещества на мелкие съедобные части. А в химической промышленности очень часто нужны именно такие процессы. И почему бы не воспользоваться столь ценным умением микробов?

Надо признать, что ещё задолго до появления химии люди подружились с микробами и доверили им многие важнейшие технологии: превращение молока в сметану и сыр (здесь работают молочнокислые бактерии), виноградного сока в вино и изготовление теста для хлеба (дрожжи). Но лишь в 1917 году венгр Карл Эреки ввёл термин «биотехнологии», согласно которому к биотехнологиям стали относить все виды работ, при которых из сырьевых материалов с помощью живых микроорганизмов производят те или иные продукты.

Вот эти бревна превратятся в доски, дома и мебель

 А вот это их вершки и корешки, которые могут остаться гнить на лесоповале, а могут отправиться в переработку

Сегодня микроорганизмы трудятся на заводах и делают антибиотики, витамины, инсулин и многие другие лекарства, кормовые белки для сельскохозяйственных животных. Оказалось, что от таких ничтожных по размеру, невидимых невооруженным глазом работников только одна выгода. Снижается в несколько раз потребление энергии (экономия нефти!), сокращается расход дефицитной пресной воды, а выбросов почти никаких. Просто мечта любого технолога! Там, где классические химические технологии требуют высокой температуры, давления, едких реагентов, микробы справляются без нагрева и компрессоров, превращая промышленный реактор в обычную кастрюлю.

Понятно, что химики не отказываются от такого сотрудничества и придумывают всё новые процессы, где часть работы можно доверить микробам. Вот вам пример. Осенью 2008 года в сибирском городке Тулун, который расположен в тайге в 390 километрах от Иркутска, на берегу реки Ия, открылся небольшой цех, кстати, первый в мире, где начали производить очень ценное для химической промышленности вещество – бутанол. Это спирт, но его молекула в два раза больше молекулы обычного этилового спирта, который присутствует во всех алкогольных напитках разной крепости. Особенность этого цеха заключалась в том, что бутанол делают микробы. Причём делают из отходов после рубки деревьев.

Как вы думаете, какую часть высокой, стройной сосны, срубленной в тайге, продадут за хорошие деньги покупателям строевой древесины? Чуть больше одной трети ствола. Её вырежут из самой серединки, а вершки и корешки пойдут в отвал. Вот эти сучья и корни с пеньками, а также прочие отходы от лесозаготовок и деревопереработки, привозят на завод в Тулуне. Здесь их измельчают, отделяют смолу, перемалывают в порошок и направляют в реактор, где уже наготове природные вещества – ферменты. Они немедленно принимаются за дело и превращают целлюлозу древесины, о которой мы с вами уже не раз говорили, в сахара. А затем раствор сахаров отдают на растерзание микроорганизмам под названием «клостридии». Они-то и превращают сахара в прозрачную жидкость – бутанол.

Чистый бутанол хорош не только как сырьё для химической промышленности. Его можно заливать в бензобак вместо бензина, потому что современные автомобильные двигатели прекрасно потребляют его без всякой переделки. Вот вам ещё одно решение проблемы заправки автомобилей без использования нефти.

Природа была и будет главным учителем химиков. Она не только участвует в технологических процессах, отряжая на заводы своих крошечных трудолюбивых посланников, но и продолжает делиться с нами своими секретами и подбрасывать новые идеи. Их набор бесконечен и хватит на всех, кто захочет заниматься химией и создавать что-то новое и очень нужное. Например – микрочипы и суперматериалы для фантастических проектов.

 В этом инкубаторе микроорганизмов растут будущие рабочие химических предприятий

Сегодня с их помощью химики уже делают из древесных отходов замену бензину, который можно заливать в бензобак автомобилей

Нобелевская премия за простое вещество

У вас, возможно, сложилось представление, что с каждым годом химики синтезируют всё более сложные вещества, молекулы которых содержат всё большее количество разных атомов, и что с простыми веществами всё уже давно ясно. Но это далеко не так.

Давайте я расскажу вам историю об одном простом веществе, которое состоит из атомов одного элемента. И элемент этот проще некуда – уже хорошо вам известный углерод. И строение его простое – плоская сетка, сплетённая из правильных шестиугольных ячеек. И имя у него простое – графен.

Тем не менее за получение и изучение свойств этого вещества была присуждена Нобелевская премия по физике за 2010 год. Её получили Андрей Гейм и Константин Новосёлов, выпускники Московского физико-технического института, которые в последние годы работают в Манчестерском университете в Великобритании.

В этой истории много удивительного. Начнем с того, что формально графен был известен любому школьнику старших классов – ведь из его «листов» сложен графит. Физики-теоретики давно и детально описали свойства графена. Вот только получить его не удавалось вплоть до 2004 года.

Медаль лауреата Нобелевской премии – высшая награда в науке. Её учредил более ста лет назад Альфред Нобель, химик между прочим. Одно из его главных изобретений – динамит

Как же это сделали будущие нобелевские лауреаты? Очень просто. Взяли подходящий кристалл графита, приложили к его поверхности обычный скотч и – рванули. Простые решения зачастую оказываются самыми надежными и правильными. К скотчу прилип один-единственный слой графита – столь желанный графен. После этого скотч приложили к поверхности немного окисленной кремниевой пластины, и графен «прилип» к ней. Пришла пора детально изучить его удивительные физические свойства.

Но нас интересует химия. За немногие прошедшие после этого открытия годы химики разработали сразу несколько разных способов получения графена, и теперь это вещество считают одним из наиболее перспективных для будущей электроники.

Кстати, похожая история произошла в конце прошлого века. Началась она в 1973 году, когда российские учёные Д.А. Бочвар и Е.Г. Гальперн предсказали, что может существовать молекула, которую никто никогда не видел. Она должна быть составлена из 60 атомов углерода и напоминать по форме футбольный мяч. Вскоре эти молекулы были обнаружены в межпланетном пространстве с помощью спектров, которые мы обсуждали во второй главе.

В земных условиях фуллерен впервые получили в 1985 году американские учёные Роберт Керл, Харолд Крото и Ричард Смолли. Но в таком ничтожном количестве, что его нельзя было взвесить даже на самых чувствительных весах. Химики засучили рукава и такого напридумывали, что сегодня фуллерен синтезируют граммами и килограммами и стоит он дешевле, чем стекло от Сваровски. А самое главное – придумали, как применить это вещество в самых разных областях, от медицины до солнечных батарей. Нобелевская премия по химии первооткрывателям тоже не заставила себя долго ждать – американские исследователи получили её в 1996 году.

Так что возможности химии далеко не исчерпаны. Каждый год приносит новые открытия, даже в области таких простых веществ. И если вы в будущем решите стать химиком, у вас будет чем заняться – химия хранит ещё много неразгаданных и потрясающе интересных тайн.

В космос – на лифте

Вы хотите побывать в космосе? Самому увидеть нашу Землю, летящую в безвоздушном пространстве, и вволю покувыркаться в невесомости? Когда мне было столько же лет, сколько вам сейчас, все сходили с ума по космосу, ведь это было время первых пилотируемых полётов. Фамилии первых космонавтов – Гагарина, Титова, Николаева, Поповича – мы знали наизусть.

Но это сколько же месяцев и лет нужно тренироваться перед полётом, чтобы при старте ракеты не умереть от огромных перегрузок, и вообще – опасное это дело. Вот если бы в космос можно было подняться на лифте, таком, что ходит в наших домах!

Впервые эта фантастическая идея пришла в голову Константину Эдуардовичу Циолковскому более ста лет назад, когда он впервые увидел Эйфелеву башню в Париже. Кстати, Циолковский, которого называют «дедушкой космонавтики», первым детально разработал проект межпланетных путешествий на ракетах, и он же, как мы видим, предложил «запасной» вариант. Ведь ракете, чтобы поднять в космос космический корабль, нужно огромное количество топлива. Оно заполняет всю внутренность ракеты, которая имеет длину около сорока метров, тогда как сам космический корабль намного меньше – около семи метров. Сколько при каждом запуске сгорает драгоценного топлива – продукта труда химиков! Сколько теряется высококачественного металла, ведь ракета после подъема на определенную высоту просто отбрасывается! Нет, на лифте и дешевле, и удобнее.

Когда снизу смотришь на Эйфелеву башню, кажется, что она достаёт до неба. Возможно, будущий космический лифт будет иметь похожее основание

Но как его сделать? Давайте проведём небольшой эксперимент, и вы сразу поймете суть дела. Надеюсь, у вас есть одна из моих любимых игрушек – волчок. Земля, как вы, несомненно, знаете, обращается не только вокруг Солнца, но и вокруг собственной оси, поэтому день сменяет ночь. Вот волчок и будет в нашем эксперименте Землёй. Теперь давайте возьмём толстую нитку длиной сантиметров десять-пятнадцать и прицепим к обоим её концам два небольших шарика из пластилина. Затем один из шариков прилепим к «экватору» волчка.

Пока волчок не вращается, нитка с пластилиновым шариком уныло свисает вниз. Но стоит нам сильно раскрутить волчок, как нитка поднимется и будет лететь над полом, оставаясь все время ровной, словно она сделана из металла. А теперь представьте, что шарик на конце нитки – это космическая орбитальная станция вроде той, что летает сейчас над нашей Землёй, а нитка – это трос, который соединяет станцию с Землёй. Трос уходит вертикально в небо и не нуждается ни в каких подпорках, а по тросу ползёт кабина лифта, которая доставляет на орбитальную станцию космонавтов и различные грузы. Правда, красивая идея?

Но тут есть одна загвоздка. Дело в том, что сделать такой трос чрезвычайно трудно. Если мы возьмём обычный стальной трос, то он разорвётся под действием собственного веса при длине всего лишь семьдесят километров. Как это происходит, вы можете убедиться сами, если скатаете из пластилина или теста длинную тонкую «нитку» и поднимете её за один конец над полом.

Так что сталь, да и другие металлы с полимерами, для этой цели не подходят. И тут за дело взялись химики. Из атомов углерода они «сложили» ещё одно удивительное вещество – углеродные нанотрубки. Они действительно похожи на трубки, но очень тонкие. Их диаметр примерно в десять тысяч раз меньше толщины вашего волоса, так что их, как и транзисторы, и фуллерен, невозможно разглядеть в обычный оптический микроскоп. Их можно вкладывать одну в другую, как матрёшки, или заполнять их внутренность атомами других элементов, как это делает мама, фаршируя перцы.

Но для нас с вами сейчас важно другое. Прочность углеродных нанотрубок в десять раз больше, чем у стали, а вес (плотность) – в шесть раз меньше. Если мы сплетём из них толстый канат, то получим почти идеальный материал для космического лифта.

Впрочем, до этого ещё далеко. Хотя, как знать? Одна американская компания уже сообщила об успешном испытании 400-метровой модели космического лифта и объявила о намерении начать доставку грузов на орбиту, включая космических туристов, в 2031 году. А до этого, возможно, построят лифт на самую высокую гору в мире – на Эверест.

А ещё за эти годы химики наверняка создадут ещё более прочный и лёгкий материал. Не хотите попробовать?