Почему мы так одеты

А чем же занимаются ученые в той лаборатории, где вызвали на соревнование самого господа бога? Там в центре внимания собственно макромолекулы целлюлозы. Химики освоили метод прививок, в чем-то напоминающий испытанные приемы садоводов. Когда садовод хочет получить хорошие яблоки, груши, он прививает ветку культурного растения к одичавшему, к дичку. Химики также прививают определенные молекулы к целлюлозной цепочке, к звеньям мириадов этих макромолекул. Допустим, привиты молекулы акрилонитрила. В итоге полученное волокно значительно превосходит даже вискозное но износостойкости и к тому же лучше окрашивается. Прививка других молекул делает будущие искусственные волокна термостойкими или негорючими, масло-отталкивающими или антимикробными. Но об этом еще особый разговор…

НОВЫЕ ИМЕНА

Целлюлоза, несомненно, замечательное природное соединение. Но не сошелся же и на ней свет клином! В конце концов и шерсть, и шелк построены не из целлюлозных, а из белковых молекул. Снова обратимся к мечте алхимиков: осуществить впрямую получение шелковой нити из земли, из того, что в незапамятные времена послужило основой для всего сущего под Луной. «Философский камень» XX века — синтез. Нередко сложнейших веществ — из элементарных. Более полувека назад осуществить подобное взялся со всем пылом юности американский ученый Уоллес_ Карозерс.

Отпусти ему судьба столько лет сколько Шардонне, он застал бы 80-е годы. Но создатель того самого найлона, по наименованию которого XX век зовут порой «найлоновым», сам оборвал нить своей жизни, когда ему было сорок лет… В молодости Карозерс довольно быстро сумел расстаться с «шелковой мечтой», поняв, что в обозримое время это дело безнадежное. Ох, эта шелковая ниточка — какой она предстает перед проницательным взглядом современного химика… Сложны сами по себе образующие ее белковые молекулы глицина, аланина, треонина, пролина, валина, изолейцины, и, в свою очередь, они в совокупности образуют сложнейшую структуру фиброина. Но и это еще далеко не все…

Будучи проницательным и реалистически мыслящим ученым, Карозерс решил подойти к созданию «шелка XX века» иначе, другим путем. И все-таки путем синтеза. В 1931 году при участии Карозерса уже был получен искусственный каучук — изопрен, превосходное подспорье к каучуку натуральному в резиновой промышленности. Но какие же соединения вообще, в принципе могут образовывать текстильный материал? Вот тут-то мы подходим к едва ли не самому главному в рассказе о таких материалах.

С первых страниц нашего повествования неоднократно упоминались нити и волокна, волокна и нити. Шерстяные, льняные, джутовые, хлопковые, шелковые, вискозные… Но, повторяем, непременно: волокна и нити. Очевидно, они составляют основу одежды. Мало того, не будет преувеличением утверждение, что почти весь мир природы — это, по существу, волокнистый мир. Волокнистый… Речь идет не только о тех волокнах, которые мы видим, разрывая травинку или веточку, вглядываясь в кусок мяса или в клочок ваты. Нет, главное в том, что длинные, сверхдлинные ниточки просматриваются и на микроуровне. Там, где мы сталкиваемся с макромолекулами…

Микроуровень и макромолекулы… «Микро» — это «мало», «макро» — «много». И объяснить взаимосвязь эту можно просто. В том невидимом или видимом лишь при колоссальном увеличении микрокосмосе существуют особые молекулы, громадные по сравнению со всеми прочими. Но громадные, как правило, лишь в одном измерении — в длину. От другого иностранного слова, также означающего «много» — «поли…», эти молекулы именуются полимерами. Они, как и целлюлоза, состоят аз множества одинаковых звеньев. Пусть читатель не посетует на попытку освежить в его памяти страницы школьного учебника.

Итак, представим себе обычную металлическую цепочку, у которой число звеньев составляет ни много ни мало десять, тридцать, сто тысяч! Нетрудно сообразить, зо сколько раз длина ее превысила бы толщину. Точно так же несоизмеримо длинной по отношению к толщине вырисовывается любое текстильное волокно, составленное уже из ряда сплетенных между собой полимерных цепочек. Сплетенных подобно тому, как сплетается коса из волос. Только косу можно расплести, а волоконца нельзя просто так расщепить на отдельные полимерные цепочки.

Доходящая до пояса девичья коса считается длинной. Каким, интересно, было бы волоконце текстильное, если бы по толщине оно уподобилось такой же косе? Самое короткое, джутовое, вытянулось бы в длину метров на пять. Хлопковое или льняное волокно при аналогичном масштабе развернулось бы метров на сорок. Шерстяная «коса» при тех же масштабах вытянулась бы метров на сто. А шелковинка, прикрепленная одним концом к башенке Московского университета, могла бы оплести другим концом колокольню Киевской лавры…

Итак, для создания нового текстильного материала прежде всего следует подобрать полимер. Какой? Может быть, из группы, верней, из класса полиэфиров?