Пластиковая Жизнь - страница 3

В-четвертых, ограничения в дизайне и функциональности. Из природных материалов было сложно или невозможно создать изделия с определенными свойствами: например, легкие, водонепроницаемые и при этом прочные ткани; тонкие, гибкие и прозрачные пленки; материалы, которые можно было бы легко отлить в сложные формы без швов и склеек; или изоляционные материалы с высокой эффективностью и малой толщиной. Промышленность, развиваясь, требовала материалов с точно заданными параметрами: определенной эластичностью, диэлектрическими свойствами, химической стойкостью и т.д. Натуральные материалы часто были непредсказуемы в своих свойствах и не позволяли такого точного контроля.

Таким образом, к концу XIX – началу XX века стало очевидно, что для дальнейшего развития промышленности, медицины, транспорта и улучшения качества жизни населения, человечеству необходимы новые материалы. Материалы, которые были бы:

Дешевыми и легкодоступными в больших количествах.

Легкими и прочными.

Универсальными и легко обрабатываемыми, способными принимать любую форму.

Устойчивыми к коррозии, гниению, воздействию воды и химикатов.

Обладающими специфическими свойствами (электроизоляция, прозрачность, гибкость), которые были бы труднодостижимы или невозможны для природных материалов.

Именно эти потребности и ограничения старого мира создали идеальную почву для расцвета химии полимеров и последующего появления пластика, который казался ответом на все эти вызовы.

4: Первые ласточки синтеза: Случайные открытия и предвестники новой эры.

Потребность в новых материалах, свободных от ограничений природных аналогов, была очевидна задолго до того, как само понятие "пластик" вошло в обиход. Индустриальная революция и быстрое развитие науки в XIX веке создали благоприятную почву для экспериментов и поисков, которые в итоге привели к революционным открытиям в области синтетических полимеров. Это были не всегда целенаправленные изыскания по созданию "пластика" в современном понимании; чаще это были случайные открытия, побочные продукты других исследований, которые, тем не менее, стали первыми предвестниками новой эры материалов.

Один из первых шагов в этом направлении был сделан в середине XIX века с открытием нитроцеллюлозы. В 1846 году немецкий химик Христиан Шёнбейн случайно обнаружил, что обработка целлюлозы (основного компонента древесины) азотной кислотой приводит к образованию нового, легко воспламеняющегося вещества. Изначально нитроцеллюлоза нашла применение в качестве взрывчатого вещества (пироксилин, бездымный порох), но вскоре стало понятно, что при определенных условиях она может быть использована и для создания других материалов. В 1856 году Александр Паркс создал паркезин (позже известный как целлулоид), смешивая нитроцеллюлозу с камфорой. Паркезин был первым термопластичным полимером – материалом, который можно было нагревать и формовать, а затем снова охлаждать, сохраняя приданную форму. Это было революционно! Впервые появился материал, который можно было производить в различных цветах, имитировать слоновую кость, черепаховый панцирь или рог, и использовать для изготовления бильярдных шаров, расчесок, рукояток ножей и первых фотопленок. Целлулоид, несмотря на свою горючесть, стал первым массовым синтетическим материалом, который проникал в быт, демонстрируя потенциал "пластичности".