Марк Медовник - Жидкости

Египтяне делали черные чернила, смешивая сажу из масляных ламп и смолу акации, игравшую роль связующего вещества. При помощи смолы акации египтяне приклеивали черный уголь сажи к волокнам папируса, примерно так же, как другой смолой склеивали свою фанеру. А поскольку уголь гидрофобен, не смешивается с водой, смола акации, помимо прочего, помогала совместить его с водой и получить однородные, черные, свободно текущие чернила. Гуммиарабик, как называется это вещество, используется и сегодня; его можно купить в большинстве художественных лавок. Белки, содержащиеся в смоле, позволяют ей связываться со множеством разных пигментов, поэтому ее можно использовать для изготовления разных красителей: акварельных красок, красок для ткани, чернил и многого другого. Но египтяне использовали уголь, и это, как оказалось, был хороший выбор. Такие чернила легко изготавливаются и очень инертны. Именно поэтому мы сегодня можем читать египетские документы возрастом несколько тысяч лет; они сохранились до наших дней благодаря химическому постоянству черных угольных чернил.

Фрагмент папируса из «Книги мертвых» (1500–1480 гг. до н. э.). © Brooklyn Museum

Возможно, вы подумаете, что лучшее решение найдено. Но угольные чернила не идеальны. Например, они не подошли бы для заполнения таможенных документов: имея водную основу, они сохнут не очень быстро, и их легко размазать. Вдобавок сажевый пигмент не слишком прочно держится на поверхности писчей бумаги, и его можно механически стереть. Может, для вас это не имеет значения, но другим это было важно; это положило начало сотням лет опытов, проб и ошибок в надежде сделать что-нибудь получше.

Со временем были открыты галловые (железистые) чернила: именно их христиане использовали при написании Библии, а мусульмане — Корана, именно ими Шекспир писал свои пьесы, а все законодатели — свои парламентские акты. Галловые чернила настолько хороши, что широко использовались до XX в.

Чтобы изготовить их, нужно поместить железный гвоздь в бутыль с каким-нибудь уксусом; в нем железо подвергнется коррозии и образует красно-коричневый раствор, насыщенный заряженными атомами железа. Далее в дело вступают собственно галлы. Галлы, или дубильные (чернильные) орешки, представляют собой наросты, иногда образующиеся на листьях дуба, если осы отложили яйца в его почки. Когда такая почка развивается, осы манипулируют ее молекулярным механизмом, заставляя дерево производить пищу для личинок. Это плохо для дерева, но хорошо для литературы: в результате появляются орешки с высокой концентрацией танинов, на основе которых человек создал новые, поистине революционные чернила.

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.