Всё о науке за 60 минут - Марти Джопсон

меняются, заключается в том, что последние меняют форму. Другая причина кроется в том, что мыльная пленка при высыхании становится тоньше. И именно поэтому пузыри лопаются сами по себе. Они просто высыхают. Слой воды между двумя слоями моющего средства имеет толщину всего в одну или несколько молекул. Если вода не очень холодная, то она сравнительно быстро испаряется. А когда вода испаряется, она покидает «сэндвич» и тот становится тоньше. В конце концов два слоя моющего средства соприкасаются. Однако само по себе моющее средство не способно образовать пленку: для этого ему нужна вода. Так что пленка разрывается, и в ней образуется крошечная дырочка. Ну а как только в мыльной пленке появляется отверстие, поверхностное натяжение неумолимо это отверстие растягивает, и в итоге вся пленка разрушается.

Таким образом, если бы мы были в силах остановить испарение, мы смогли бы предотвратить быстрое лопание пузыря. Очевидный способ достичь этого – поместить пузырь в среду со 100-процентной влажностью. При такой высокой влажности никакого испарения не будет. Этот трюк освоил в свое время великий американский шоумен, повелитель пузырей Эйфель Пластерер. Он пускал пузыри в большие банки из-под варенья, на дне которых плескалась вода. Эта вода обеспечивала максимально возможную влажность, и пузырь-рекордсмен Пластерера продержался 340 дней.

Есть также химический трюк, который можно провернуть, чтобы остановить испарение пузырей. Я говорю о так называемых увлажнителях – соединениях, молекулы которых удерживают воду и препятствуют ее испарению. Вы можете использовать в качестве увлажнителя сахарный сироп, но тогда ваши пузырьки оставят липкий след там, где они приземлятся. А еще подойдет глицерин. Маленькие бутылочки с этой прозрачной вязкой жидкостью продаются в супермаркетах, поскольку глицерин обычно добавляют в блюда, чтобы защитить их от высыхания. Например, в глазурь для торта: благодаря глицерину она не застывает слишком сильно. Добавляют его и в смесь для выдувания пузырей, и это действительно увеличивает время их жизни. По моему собственному опыту, для получения хорошей пузырьковой смеси необходимо соединить 1 часть глицерина и 10 частей моющего средства, а потом добавить к этому 100 частей чистой воды. Далее получше все перемешать и оставить на ночь, чтобы пена успокоилась. А затем можно надувать пузыри, и у вас будут получаться долговечные гиганты.

За свою карьеру популяризатора науки я несколько раз выступал с пузырями на сцене и просто перед камерами. Я был настоящим мастером по выдуванию пузырьковых скульптур и даже чуть не побил мировой рекорд по величине внутреннего пузыря. К сожалению, мне не хватило какой-то доли кубического метра. Но если мой опыт работы с пузырями меня чему-то и научил, так это тому, что наиболее распространенная причина потери большого пузыря вовсе не испарение: на самом деле пузыри редко получают шанс на это, особенно перед аудиторией. Гораздо чаще дети просто тычут в них пальцами. И теперь я начинаю думать, что не только дети не могут удержаться от соблазна потрогать мыльный пузырь руками. Независимо от возраста пальца, являющегося виновником разрушения пузыря, механизм один. Когда палец касается «сэндвича» из моющего средства и воды, он расталкивает воду. А значит, возникает та же ситуация, что и при испарении: нет воды – нет «сэндвича».

И для бутылок, и для одежды

Еще в 1979 году компания Malden Mills в США выпустила новый тип ткани под названием Polar Fleece, предназначенный для замены шерстяных тканей. Сегодня вы можете купить вещь из поларфлиса в любом магазине одежды. Однако из-за того, что владелец Malden Mills Эрон Фюрштайн решил не патентовать свое изобретение, эту ткань обычно называют просто флисом. Но удивительно другое: сейчас выпускается огромное количество флиса и бóльшая его часть производится из переработанных пластиковых бутылок.

Поларфлис, созданный Malden Mills, изначально изготавливался не из вторичных полностью синтетических полиэфирных нитей. Тогда его ткали[20], причем применяя вполне традиционный метод изготовления ткани. И все же одно обстоятельство делало поларфлис особенным: дополнительная процедура, которая производилась с ним после того, как он был соткан. Ткань расчесывали тонкими проволочными гребнями, чтобы вытянуть маленькие петли волокна с поверхности. Этот процесс с древних времен назывался ворсованием. Затем верхушки петель отрезали, чтобы создать негладкую, ворсистую поверхность. Изначально поларфлис был очень популярен среди туристов, а теперь из него шьют повседневную одежду. Мало у кого из нас не найдется дома флисовой вещи, припрятанной на случай холодов.

Когда компания Malden Mills начала производить поларфлис, сырьем для него служил пластик с непроизносимым названием «полиэтилентерефталат» – или лавсан, или просто ПЭТ, если вы предпочитаете покороче. В то время все используемые ткани и нити на основе ПЭТ изготавливались из химических веществ, полученных из сырой нефти. Но оказалось, что ПЭТ хорош не только для этого. Он также идеально подходит для формования бутылок. Сейчас вся мировая индустрия бутилированных напитков работает на ПЭТ. Что же делает его таким полезным материалом? Тот факт, что это термопластик, то есть при нагревании он превращается почти в жидкость. Если взять пустую ПЭТ-бутылку и нагреть ее, она расплавится при температуре 250 °C. Теперь достаточно направить эту жидкость в нагретую форму, и получатся полиэфирные волокна. Конечно, звучит все проще, чем есть на самом деле, но мы определенно можем применить эту технологию для переработки отходов.

Сбор и утилизация использованных ПЭТ-бутылок сегодня – нечто само собой разумеющееся, хотя это явно сложная и важная логистическая задача. После того как бутылки собраны, им предстоит долгий путь, прежде чем начнется их новая жизнь. Они обычно сортируются вручную, и в ходе сортировки удаляются любые крупные нежелательные предметы, которые могут нарушить технологический процесс переработки. Затем запакованные в тюки бутылки почти во всех случаях отправляются на Дальний Восток. Там они измельчаются, и, так как колпачки изготавливаются из другого пластика – полиэтилена высокой плотности, их отделяют от массы ПЭТ при помощи воды: полиэтилен высокой плотности плавает на ее поверхности, тогда как ПЭТ тонет. Удаление бумажных этикеток и клея – еще одна существенная проблема, которая требует применения таких неприятных химических веществ, как каустическая сода например. После этого остаются чистые куски мокрых ПЭТ-бутылок и вода на поверхности пластика. Если ПЭТ растопить, вода войдет в состав пластика, что приведет к его деградации и разрушению. Поэтому одна из самых сложных задач для переработчиков ПЭТ – высушить эту массу наиболее энергоэффективным способом, но так, чтобы не начался процесс плавления. А затем масса ПЭТ наконец будет готова к превращению в синтетические волокна, но это тоже довольно трудоемкий процесс.

Клочья пластика расплавляют и разбрызгивают через специальные формы, в