Жидкости

Танины распространены в растительном мире, это часть химической защитной системы растения. И все же мы каким-то загадочным образом умудрились их распробовать и полюбить — как вы, может быть, помните, именно они придают чаю и красному вину терпкость. Это окрашенные молекулы, которые прекрасно умеют химически привязываться к белкам и придавать цвет белковым объектам. Их традиционно использовали для окрашивания кожи, в составе которой высок процент коллагена. Кроме того, во многом именно благодаря им красное вино и чай могут оставлять на одежде и зубах трудновыводимые пятна. Так что использование танинов в чернилах, наверное, неудивительно, ведь письмо — это, по сути, целенаправленное нанесение пятен. Но создать жидкость с высоким содержанием танинов трудно; здесь на помощь приходит раствор железа в уксусе. Он реагирует с дубильной кислотой чернильных орешков и приводит к образованию вещества, которое называется таннатом железа. Оно хорошо растворяется в воде и очень текуче. Соприкасаясь с бумажными волокнами, таннат железа проникает за счет капиллярного эффекта во все крохотные бороздки и трещинки и равномерно распределяется по ним. Когда же вода испаряется, таннаты откладываются внутри бумаги, оставляя очень устойчивый синий или черный след. Устойчивость — их огромное преимущество перед угольными чернилами: поскольку здесь пигмент ложится не на поверхность бумаги, а проникает внутрь, его невозможно удалить, просто потерев или вымыв ее.

Конечно, неуничтожимость галловых чернил была не только достоинством, но и недостатком в глазах тех, кто ими писал. Шариковая ручка, которой я заполнял таможенную декларацию, не требовала, чтобы я макал кончик пера в чернильницу, и снаружи на ней никаких чернил не было. Мои пальцы были так же чисты, как после недавнего мытья жидким мылом. На протяжении большей части письменной истории это, мягко говоря, было не так. Чернила проникали всюду, особенно на руки пишущего. Поскольку они очень устойчивы, отмыть их с рук было проблематично — и мыло тут точно не помощник. Люди жаловались на это, и, как ни смешно, некоторые жалобы в результате оказались записаны галловыми чернилами. К X в. халифу Магриба (ныне область на северо-западе Африки, охватывающая Алжир, Ливию, Марокко и Тунис) это надоело; он потребовал, чтобы его ученые решили проблему. В 974 г. ему представили то, что стало первым подтвержденным образцом авторучки — так называемого вечного пера. У этой ручки емкость с чернилами была внутри, и, возможно, они не текли, даже когда ручку переворачивали вверх тормашками. Хотя это маловероятно: не потому что инженеры того времени не были изобретательны, а потому что на протяжении следующей тысячи лет авторучку изобретали много раз и надежный механизм для нее появился только после огромного множества итераций, в конце XIX в. Леонардо да Винчи в XVI в. тоже пытался создать авторучку, и есть данные о том, что он сумел сделать ручку с постоянной яркостью письма (при письме ручками из птичьих перьев, которыми обычно пользовались в то время, яркость линии между маканиями в чернильницу постепенно снижалась). Точно известно, что авторучки существовали в XVII в. Их упоминает в своем дневнике английский чиновник морского ведомства Сэмюэл Пипс, довольный тем, что можно было носить с собой ручку и пользоваться ей без необходимости брать и чернильницу. Но они были неидеальны; по возможности Пипс предпочитал писать птичьим пером и, да, галловыми чернилами.

XIX столетие стало свидетелем настоящего бума регистрации патентных заявок на авторучки. Но хотя все они работали со свободно текущими чернилами, никто еще не изобрел способа контролировать их, чтобы чернила не вытекали сразу, образуя на листе громадную кляксу. Нельзя было сделать выходное отверстие очень маленьким: через крохотную дырку чернила не вытекают, а через дырку среднего размера неконтролируемо падают на лист. Причиной такого поведения, которую изобретатели авторучек постепенно начинали понимать, было влияние воздуха и образование вакуума внутри емкости с чернилами.

Когда вы пытаетесь вылить жидкость из какой-нибудь емкости, вы должны заменить ее чем-то, иначе в емкости образуется вакуум, который не позволит выливаться оставшейся жидкости. Вы наверняка замечали это, если пытались когда-нибудь пить из бутылки, закрыв ртом всё горлышко; жидкость вытекает отдельными порциями, бульками, по мере того как воздух с трудом пробирается внутрь бутылки, чтобы заменить выпиваемую вами жидкость. Каждый бульк соответствует пузырьку, которому удается прорваться в бутылку. Но он же не дает жидкости вытекать. Они делают это по очереди — жидкость наружу, воздух внутрь, жидкость наружу, воздух внутрь, бульк, бульк, бульк. Если вы оставите горлышко бутылки частично открытым, то сможете пить непрерывно, без бульков, поскольку воздух будет проходить в бутылку сплошным потоком, а не порциями. Вот почему легче пить из сосудов с широкими горлышками, таких как чашки и стаканы.