Симфония № 6. Углерод и эволюция почти всего

Деполимеризация (Ослабление)

Разлагаемые

Пластики определенно стали чудом нашего материального века, поспособствовав появлению целого спектра дешевых универсальных продуктов, которые имеют отношение ко всем сторонам повседневной жизни. Проблема в том, что мы производим гору пластика и слишком много его беспечно выбрасывается. Бесчисленные миллионы тонн пластика — от километров замусоренных берегов вдоль Мексиканского залива до гигантских плавающих массивов в Тихом океане и «украшенных» пластиковыми пакетами неряшливых кустов в открытой ветрам сухой пустыне Сахара в Марокко — уродуют некогда девственный ландшафт. Что же делать?

Предпочтительная стратегия — разрабатывать пластик, который самоуничтожается, постепенно распадаясь, когда его срок годности заканчивается{143}. Идея заключается в том, чтобы использовать деполимеризацию — распространенный тип химической реакции, при которой полимерные связи разрушаются. Когда полимерная цепочка или сеть распадается на меньшие, не соединенные части, растворимые фрагменты молекул могут просто вымываться и возвращать атомы углерода в их природный цикл. Новые виды пластика обладают этой способностью, особенно те полимеры, которые могут разрушаться голодными микробами.

В некоторых случаях биоразложение пластика нас не устраивает. В конце концов, вы же не хотите, чтобы ненасытные микробы разъели поливинилхлоридные трубы, подключенные к вашему туалету? Но многие другие продукты — магазинные пакеты, одноразовые стаканчики и соломинки, упаковка для еды, подгузники и тысяча других недолговечных вещей — используются один раз и выбрасываются. Из более чем 300 млн т производимого ежегодно пластика перерабатывается только около 10%. Было бы здорово, если бы непереработанное исчезало с суши или из океана как можно быстрее. Особенно хорош пластик нового поколения, основанный на крахмале — полимере, который распадается в течение нескольких месяцев после компостирования. Но пластикового мусора по-прежнему слишком много, и здесь на помощь должна прийти инженерная мысль.

Другие проявления деполимеризации более проблематичны, даже опасны. Нейлон — как раз такой случай: он разлагается под действием солнечного света в течение длительного времени{144}. Этот процесс медленный; каждый раз, когда случайная волна ультрафиолета разбивает связь, разрывается лишь одно из бесчисленных триллионов звеньев в постепенно слабеющей полимерной цепи. Кроме того, процесс этот практически невидим: вы, возможно, никогда и не заметите изменения прочности нейлоновой веревки на атомном уровне.

Мой коллега и друг Фил Раппапорт, тоже выпускник Гарварда, любил альпинизм. Он всегда использовал одну и ту же «счастливую веревку» — которая годами подвергалась прямому солнечному свету в погожие дни восхождений. Когда Фил разбился в Уэльсе солнечным днем 1974 г., он упал с высоты всего 10 м. Но это было неудачное падение, и Фил умер мгновенно.

Аль денте

В Италии паста вкуснее{145}. Дело не в том, что вы едите ее в Италии, а в основном в том, что итальянцы по-другому делают пасту и затем готовят ее до приятно-твердого состояния — аль денте, или «на зуб».

Для лучших макарон ручной работы характерны три фактора. Первое главное отличие отменной итальянской пасты обеспечивают ингредиенты. Государственный контроль диктует использование 100%-ной белой муки из твердой пшеницы, известной в Соединенных Штатах как семолина[36]. Этот предпочтительный сорт муки имеет высокое содержание белков (известных нам под общим названием «глютен»), обеспечивающих эластичную структуру первоклассного теста макаронных изделий.

Второй фактор — тщательная подготовка теста, отработанная столетиями последовательность действий, сложившаяся как путем проб и ошибок, так и на основе результатов научных исследований. В воде глютен образует объемную полимерную сеть белков, которые при замешивании теста крепко связываются с частицами крахмала (он и сам является сложным полимером молекул сахаров). Большое значение имеет время: тесто нужно месить не менее 20 мин, чтобы максимально увеличить контакт семолины с холодной водой. Затем пасту с силой продавливают через специальные головки с отверстиями (их сотни видов), чтобы получить нужную форму: ракушки, бантики, спиральки, короткие толстые трубочки, срезанные под углом короткие трубочки и десятки других. Старомодные бронзовые головки предпочтительнее тефлоновых, потому что металл придает пасте более шероховатую поверхностную текстуру, на которой лучше удерживаются соусы. Наконец, в отличие от макаронных изделий массового производства, паста ручной работы сохнет день или два при скромной температуре 50 °C — достаточно низкой, чтобы полимеры белка не распались, а между глютеном и крахмалом образовались прочные связи. Полученная в результате сухая и хрупкая паста-полуфабрикат легко упаковывается и развозится по домам и ресторанам.