Атомы у нас дома. Удивительная наука за повседневными вещами

Описанный выше способ «влажной» чистки (или стирки) вещей эффективен, но у него есть два недостатка. Стирка подходит не для любых изделий, потому что она приводит к сильному разбуханию волокон. Для стиральной машины не проблема чисто выстирать пару ваших носков или рубашек из смеси полиэстера и хлопка. Но если речь идет об объемном шерстяном свитере, особенно ручной вязки, и тем более бесценном гобелене, висящем у вас на стене, возникнут большие трудности. Даже если при стирке проявить максимальную осторожность, некоторые вещи не вернутся в первоначальный вид: многие волокна не восстановят своей исходной формы. Поэтому более уязвимые вещи требуют деликатной сухой чистки, при которой используются специальные промышленные растворители, наносящие меньший ущерб одежде (здесь используются жидкости, но это, как правило, не вода). Кроме того, обычная стирка с водой обычно оставляет вас один на один с горой влажной одежды, которую нужно еще высушить.

Борьба с грязью

Обычно мы стираем и чистим одежду с помощью химии: мыло и моющие средства окружают микрочастицы грязи, а вода их смывает. Однако для очистки микроволокон моющие средства не нужны. Чистка таких вещей производится по другим законам: законам физики.

Обычная техника стирки по сути – как можно более эффективное распространение моющего средства и его смыв. Как следует из названия, микроволокна – мельчайшие волокна, в 15–20 раз меньше обычных. Хорошая современная микроволокнистая ткань состоит из волокон в 100 раз тоньше человеческого волоса (всего одна миллионная часть метра).

Как происходит очистка при помощи микроволоконной ткани? Микроволокна «приклеиваются» к микрочастицам грязи примерно так же, как гекконы к потолку, используя многочисленные волоски на своих лапах. Когда множество микроволокон захватывают частицу грязи, они на атомарном уровне создают электростатические силы, достаточные для того, чтобы убрать микрочастицу грязи с очищаемой поверхности. Здесь не нужны моющие вещества или много воды: микроволокна притягивают грязь, как миллиарды маленьких магнитов. Более того, если вы используете моющее вещество, то лишите эти волокна возможности самоочищаться. К сожалению, грязь на микроволоконных «чистильщиках» собирается быстро. Поэтому их нужно регулярно кипятить и промывать проточной водой.

Сушка одежды и наука

Сушка – серьезное дело даже в ясный и жаркий летний день и даже если вам есть где развесить мокрое белье. Но решение этой задачи может оказаться гораздо легче, если вы прибегнете к науке.

Сколько воды в мокром белье?

Прежде всего нужно уяснить для себя масштабы проблемы. Если у вас есть стиральная машина с отделением для порошка, вы можете самостоятельно поэкспериментировать с оценкой количества воды, которое машина потребляет за одну стирку. Наливайте в это отделение чистую воду бутылками, считая их количество, до тех пор, пока машина не перестанет ее принимать. При половинной загрузке, которую я по привычке использую, моя старая машина Indesit забирает 6–8 л, плюс еще порядка 4 л в конце для полного промачивания одежды и начала цикла. При каждом полоскании машина использует также 6–8 л, а за цикл полосканий может быть 3–4. При полной загрузке за одну стирку машина потребляет около 50 л воды. Столько вы выпиваете за месяц. Если вы умножите количество стирок, которое обычно люди совершают за неделю, месяц или год, на это число, то получите огромное количество воды. Если предположить, что средняя семья стирает дважды в неделю при полной загрузке, за год она израсходует несколько тысяч литров воды, а жители с пары улиц за год используют ее столько, сколько помещается в большом олимпийском бассейне[285].

Большая часть этой воды возвращается в городскую сточную систему. Обычная стиральная машина сушит белье, вращая барабан со скоростью 1000 оборотов в минуту. Это очень быстро. Если посчитать с учетом диаметра среднего барабана, такое вращение может дать линейную скорость около 85 км/ч. Именно с такой скоростью унесется барабан из вашей кухни, если ему удастся сорваться с креплений[286]. Если бы вы смогли открыть машину в процессе отжима, то увидели бы внутри барабана нечто похожее на кусок бетона, который расположился так, чтобы уравновешивать барабан при таком быстром вращении. Этот способ отжима сырого белья за счет вращения хорош для удаления влаги, но не совершенен. Вспомнив о науке, которая стоит за принципом работы колеса (глава 3), вы поймете: если барабан не полупуст и всё белье не располагается равномерно по его окружности, белье, которое лежит ближе к его центру, проходит за каждый оборот меньшее расстояние и высушивается хуже, чем белье, лежащее дальше от центра.