Владислав Пристинский - 100 знаменитых изобретений

Подобрав оптимальный состав сплава и разработав режим его термообработки, Вильм получил патент и продал его немецкой фирме. В 1911 г. эта фирма выпустила первую партию нового сплава, названного в честь города Дюрена, где находился завод по его производству, дюралюминием, или дуралюмином.

Новый сплав появился как нельзя кстати: в это время развивалась авиация, и с усовершенствованием конструкций самолетов появилась потребность в легком и прочном материале для изготовления корпусов самолетов. Первый цельнометаллический самолет появился в середине 20-х годов прошлого века. Но полностью вытеснил дерево в авиации алюминий лишь в 40-е годы.

Кроме авиации алюминий применяется в электротехнике, где, в силу своей относительной дешевизны и высокой электропроводности, успешно заменяет медь. Сверхчистый алюминий используют в производстве электрических конденсаторов и выпрямителей и для синтеза полупроводниковых соединений. Чистый алюминий используют и для производства различных отражателей, и для предохранения металлических поверхностей от коррозии.

Алюминий используется как конструкционный материал в ядерных реакторах. В алюминиевых резервуарах большой емкости хранят жидкие газы, азотную и уксусную кислоту, пищевые масла. Алюминий применяется в пищевой промышленности для упаковки продуктов (в виде фольги).

В последние десятилетия алюминий широко используется для отделки зданий и сооружений.

Еще один металл, широко применяемый в технике, титан, был открыт в виде металлического порошка английским минерологом-любителем У. Грегором в 1791 году. В 1795 г. немецкий химик М. Клапрот установил, что минерал рутил представляет собой природный окисел этого металла. Он назвал его титаном в честь исполинов, древнегреческих детей бога неба Урана и богини Земли Геи.

Однако восстановить оксид титана до металла ученым не удалось. Лишь в 1910 г. американец М. Хантер получил металлический титан путем нагревания его хлорида с натрием в герметичном стальном сосуде. Полученный металл был загрязнен примесями и очень хрупок. Титан высокой чистоты получили голландские ученые А. Ван-Аркел и И. де Бур. Он был пластичен при низких температурах.

По распространенности в земной коре среди конструкционных материалов титан уступает лишь железу, алюминию и магнию. На воздухе на поверхности титана образуется защитная оксидная пленка, поэтому титан не поддается коррозии на воздухе и в морской воде, на него не действуют азотная кислота и «царская водка». Чистый титан – ковкий, пластичный, прочный и легкий металл. Он вдвое легче железа, превосходя по прочности многие стали. Он выигрывает и в сравнении с алюминием, превосходя его по прочности в 6, а по твердости – в 12 раз.

Как самостоятельный конструкционный материал титан стал применяться в лишь 50-е годы XX в., поскольку его было трудно извлекать из руд и перерабатывать.

Большая часть производимого в мире титана расходуется на нужды авиационной и ракетной техники, а также морского судостроения. Технический титан используется для изготовления емкостей, химических реакторов, трубопроводов и других изделий, работающих в агрессивных химических средах. Биологическая безвредность титана позволяет использовать его в восстановительной хирургии и пищевой промышленности. Свойство титана повышать прочность при низких температурах дает возможность использовать его в криогенной технике.

Карбид титана применяется для изготовления режущих инструментов. Двуокись титана и титанат бария служат основой для титановой керамики, применяемой в производстве электрических конденсаторов, сегнетоэлектриков и пьезоэлементов.

Из титана сделаны многие художественные изделия, в частности скульптуры.

Сейчас развитие металлургии идет по пути поиска новых способов обработки металлов, получения сплавов с заданными свойствами. Можно с уверенностью сказать, что эра металлов будет продолжаться бесконечно.

Огонь можно охарактеризовать как быстро протекающий процесс окисления вещества, сопровождающийся большим выделением тепла и ярким свечением.

С овладения огнем началась человеческая цивилизация, человек стал отдаляться от остальной природы, эксплуатируя ее ресурсы в своих целях. Человек – единственное живое существо, не только не боящееся огня, но и использующее его для обогрева, приготовления пищи, обработки материалов и т. п. Сейчас невозможно точно установить, когда отношение человека к огню стало иным, чем, например, других приматов. Скорее всего, первый огонь, который увидели наши предки, был пожаром, когда горело дерево, в которое ударила молния.

После «приручения» огня человек задумался над тем, как получать и сохранять огонь. Первую проблему можно было решить при помощи высечения кремнем искр, которые попадали на трут с дальнейшим раздуванием огня или путем трения кусочков дерева.

О важности сохранения огня говорит тот факт, что в Древнем Риме жриц богини домашнего очага Весты, допустивших нерасторопность, вследствие которой угас священный огонь, сурово наказывали, а языческих жрецов за подобную провинность казнили.

Сначала при помощи огня только обогревались и освещали жилища. Позднее, когда люди перешли к земледелию, при помощи огня выжигали участки леса под пашню. Огню обязаны своим появлением гончарное дело и керамика.

С появлением кузнечного дела и металлургии понадобилась высокая температура для нагрева и плавления металлов. С этой целью пережигали древесину без доступа воздуха, получая древесный уголь. Позже, когда началась массовая вырубка лесов, возникла необходимость в альтернативном источнике энергии, обладающем более высокой теплотворной способностью. Им стал каменный уголь. С началом в XVIII в. начался век пара, который Жюль Верн назвал новой стихией, соединившей в себе две старые – огонь и воду.

В середине XIX века начинают использовать еще один источник энергии – нефть. Сначала использовали сырую нефть, затем продукты ее переработки – керосин, бензин, мазут. Особую важность приобрела нефть с появлением двигателей внутреннего сгорания, основным топливом в которых являются нефтепродукты.

В конце XIX в. начали строиться тепловые электростанции на угле и мазуте.

Последним видом топлива, которое широко применяет человек, стал природный газ.

Несмотря на развитие альтернативных источников энергии – гидроэлектростанций, атомной энергетики и других, огонь как средство получения энергии не изжил себя, его перестанут использоваться лишь при полном исчерпании всех запасов топлива.

В 1908 году американский врач Э. Дэвидсон опубликовал исследование о смертности среди школьников. Одной из ее причин он назвал использование негигиеничных металлических кружек.