Марк Медовник - Из чего это сделано? Удивительные материалы, из которых построена современная цивилизация

Единственная проблема заключалась в том, что бессемеровский процесс не работал. Во всяком случае, так говорили те, кто пытался осуществить его на практике. Разгневанные фабриканты требовали вернуть им деньги. Незадолго до этого они купили у Бессемера лицензию и вложили немалые средства в оборудование, а в итоге получили хрупкое железо. Бессемер не знал, что им ответить. Он просто не мог взять в толк, почему успех был столь переменчив, и продолжал совершенствовать технологию.

Помог металлург Роберт Форестер Машет. Он предложил сначала удалять весь углерод из железа, а потом добавлять ровно один процент. Прежде, наоборот, содержание углерода снижали до одного процента, что с трудом удавалось, поскольку сталелитейные компании брали железо из разных источников. Метод сработал, и процесс плавки стал давать устойчивый результат.

Разумеется, когда Бессемер попытался заинтересовать мир новым, усовершенствованным процессом получения стали, его поначалу не слушали, полагая, что имеют дело с очередным обманом. Люди были твердо убеждены в том, что из жидкого железа нельзя получить сталь и что Бессемер самый настоящий мошенник. В итоге ему ничего не оставалось, как открыть собственный сталелитейный завод и начать производство качественной стали. Спустя несколько лет фирма «Генри Бессемер и компания» выплавляла сталь в таких объемах и по такой низкой стоимости, что Бессемер купил наконец лицензию и озолотился. Начался век машин.

Мог ли Брайан оказаться вторым Генри Бессемером? Что, если он набрел на открытие? И пусть Брайан не понимал его сути, а вдруг электрическое или магнитное поле действительно меняет структуру кристаллов на кромке бритвы? Сначала мы смеемся над мечтателями, а после краснеем от стыда – сколько уже было таких историй. Мало кто верил, что можно создать летающие аппараты тяжелее воздуха, а теперь все мы летаем самолетами. Появление телевизоров, мобильных телефонов, компьютеров сопровождалось насмешками и недоверием.

До XX века стальные лезвия и хирургические ножи были весьма дороги. Их делали вручную из высококачественной стали – она одна обеспечивала такую острую заточку, что можно было без усилий гладко сбривать на лице ненужные волосы. (Всякий, кто хоть раз пользовался тупым лезвием, слишком хорошо знает, какую острую боль причиняет малейшая заминка.) Поскольку от воды и воздуха сталь ржавеет, чистка лезвий притупляет их – влага буквально разъедает тонкий режущий край. По этой причине столетиями бритье начиналось с правки бритвы: лезвие точили, водя им взад-вперед по специальному кожаному ремню. Возможно, вы сочтете, что кожа чересчур мягкий материал для этого, и будете совершенно правы. Заточку производит мелкая керамическая пудра, которой обрабатывают ремень: раньше использовали крокус (оксид железа), но в наши дни в основном применяют алмазный порошок. Если водить стальным лезвием по такому ремню, чрезвычайно твердые алмазные песчинки будут стачивать крошечные частицы металла, выравнивая тончайшую режущую кромку.

Все изменилось, когда американский бизнесмен по имени Кинг Кэмп Жиллетт изготовил из дешевой бессемеровской стали первые одноразовые лезвия. Они предназначались для массового рынка. Идея была в том, что копеечное лезвие проще выбросить, чем заново точить. В 1903 году Жиллетт продал пятьдесят одну бритву и 168 лезвий. На следующий год он продал уже 90 884 бритвы и 123 648 лезвий. К 1915 году корпорация открыла заводы в США, Канаде, Англии, Франции и Германии, и количество проданных лезвий перевалило за семьдесят миллионов. Теперь не нужно было ходить к цирюльнику, в каждой ванной комнате имелся одноразовый бритвенный станок. Так обстоит дело и по сей день. Есть немало сторонников дедовских принципов в питании, но что-то никто не хочет стричься медными ножницами или бриться тупым лезвием.

Жиллетт все правильно рассчитал. Несомненно, одной из причин его успеха было то, что лезвия быстро портились. Если даже они не тупились от частого бритья, то они попросту ржавели. Однако на одноразовых станках история не закончилась. Новая идея лежала на поверхности, и для открытия нужен был только толчок.

В 1913 году, когда европейские страны усердно готовились к мировой войне, в одной из металлургических лабораторий Шеффилда Гарри Брирли искал новый улучшенный сплав для орудийных стволов. Он добавлял к стали разные элементы, отливал образцы и механически испытывал их на прочность. Брирли знал, что сталь – это сплав железа и углерода и что всевозможные примеси могут улучшить или разрушить ее свойства. Но никто в то время не знал, почему так происходит. Поэтому Брирли продолжал свои эксперименты: плавил сталь, добавлял к ней разные присадки и оценивал результат. Сегодня это был алюминий, завтра – никель.

Но все поиски были тщетны. Когда очередной образец оказывался недостаточно прочным, Брирли швырял его в угол. Примерно через месяц его настигло озарение. Проходя мимо кучи ржавого хлама, он заметил яркие блестки. Гарри мог не забивать себе голову и, например, отправиться вместо этого в паб. Он, однако, остановился, выудил из кучи хлама единственный не заржавевший образец и сразу же все понял. В руках у него был первый в мире слиток нержавеющей стали.

Случайно добавив нужное количество хрома и углерода, Брирли создал особую кристаллическую решетку, в которой атомы хрома и углерода были вставлены в кристаллы железа. От хрома сплав не стал прочнее, поэтому Брирли выбросил неудачный образец, но хром сделал кое-что поинтереснее. Обычно при контакте с воздухом и водой железо на поверхности стали вступает в реакцию с кислородом и образуется оксид железа – красно-оранжевый минерал, известный как ржавчина. Ее можно соскрести, но тогда для коррозии откроется новый слой стали. Это вечная проблема стальных изделий. Поэтому автомобили и мосты в обязательном порядке красят. Но присутствие хрома все меняет. Он, как услужливый гость, спешит впереди хозяев, атомов железа, навстречу кислороду и вступает с ним в контакт. Образуется оксид хрома, прозрачный и твердый, который плотно прилегает к поверхности стали, то есть не отслаивается, и к тому же совершенно незаметен. Это невидимое химическое защитное покрытие. Более того, науке теперь известно, что оно способно к регенерации; то есть если вы поцарапаете нержавеющую сталь и даже разрушите защитный слой, он самовосстановится.

Брирли попробовал сделать первые в мире ножи из нержавеющей стали, но тут же возникли трудности. Новый металл был все же недостаточно тверд, чтобы из него получилось острое лезвие, и такие ножи вскоре стали называть «нережущими». Собственно, как раз поэтому Брирли в свое время отверг этот сплав, чересчур мягкий для пушечных стволов. Как потом выяснилось, недостаток твердости в чем-то даже удобен. Скажем, из такой стали можно делать вещи сложной формы. Вот почему непременным атрибутом английской кухни стала раковина из нержавейки. Ничто ее не берет, она всегда сверкает; что в нее ни брось, все исчезнет в сливном отверстии. Нержавейка идеально подходит миру, где хотят избавиться от отходов как можно быстрее и проще, будь то жир, отбеливатель или кислота. Она потеснила привычные керамические мойки и сделала бы то же самое с унитазами, если бы мы этого захотели. Однако мы все же недостаточно доверяем этому материалу, чтобы избавляться с его помощью от самых интимных отходов.