История науки: о скотч, ты мир!

От изделия для покраски машин до открытия графена, от незаменимой канцелярской принадлежности до теплоизоляции в луноходах… У скотча множество функций. О том, как его изобрел недоучка, зарабатывавший в молодости игрой на банджо, и как производившая наждак компания с помощью скотча дошла от банкротства до богатства и процветания, рассказываем в рубрике «История науки».

На скотче держится очень многое, а если не держится — наклейте еще. Клейкой лентой, которая принесла «Нобеля», побывала на Луне и обматывала дирижабли, сегодня пользуется каждый из нас, но мало кто задумывается об истории ее происхождения.

И очень зря, потому что на основе этой истории можно писать вдохновляющие книги в модном жанре мотивирующих биографий. Простой парень из Миннесоты Дик Дрю с рождения не хватал звезд с неба, но в течение своей жизни воплотил типичную американскую мечту, добившись головокружительного успеха. В юности он пару лет поездил по стране, играя на банджо с местными музыкальными коллективами. Чуть позже он, казалось бы, образумился, заплатив заработанными деньгами за обучение в Университете Миннесоты. Но не тут-то было: 18 месяцев спустя он разочаровался в программе, заскучал и бросил учебу.

Поскольку нужно было на что-то жить, 22-летний молодой человек, не умеющий практически ничего, но полный энергии и оптимизма, стал просматривать объявления о вакансиях в газетах. Там он натолкнулся на сообщение о том, что компания 3М ищет работников.

3M, или Minnesota Mining and Manufacturing Company (Миннесотская горнодобывающая и производственная компания), переживала не лучшие времена. В 1902 году она была основана для изготовления наждачной бумаги, и пятеро ее владельцев купили небольшую шахту для добычи корунда, порошок которого и придает наждаку абразивные свойства. Но начинающих бизнесменов обманули: шахта была уже истощена, поэтому пришлось срочно искать другой минерал для покрытия. Одним из предложений стал испанский гранат, однако, хотя он и обладал достаточной твердостью, он имел и свои недостатки. Вскоре компания была завалена письмами с жалобами, что абразивный порошок осыпается с бумаги. Компания меняла владельцев, вела разработки в течение десяти лет, но безрезультатно.

И тут им пришла заявка на вакансию с сопроводительным письмом: «Я никогда не работал по найму в коммерческой сфере, но очень хочу начать. Я понимаю, что мой труд не может стоить много, так как у меня нет нужного практического опыта, но я был бы рад любой зарплате, которую вы согласитесь выплачивать мне в первое время. Я физически вынослив и, если это потребуется, умею водить трактор и выполнять основные работы на ферме». Конечно, его автором был наш герой, и, разумеется, он был принят, правда, только на должность тестировщика различных зерен для наждачной бумаги, что считалось довольно низкоквалифицированной работой. Чуть позже, в 1923 году, когда компания изобрела влагоустойчивый наждак, он получил повышение и стал ходить по автомобильным мастерским, предлагая свою продукцию.

В те годы двухцветная покраска машин считалась последним писком моды, что вызывало немало головной боли у производителей. Им приходилось заклеивать части автомобиля газетами, хирургической лентой и другими материалами, но при отсоединении такое покрытие отрывало куски краски и портило всю работу. Насмотревшись на страдания автомастеров, Дрю загорелся идеей сделать свою клейкую ленту, которую можно было бы легче отклеивать.

На работе у него было все, что необходимо: разные виды клея и бумажные основы для наждака, и молодой энтузиаст посвятил себя поискам нового решения. Начальство было не очень довольно, поскольку это отвлекало его от основных занятий. Ричард импровизировал и перепробовал множество субстанций: жевательную резинку, всевозможные смолы и масла, глицерин и семена льна — и все-таки смог (как и Чарльз Гудийр, нашедший когда-то «рецепт» стабилизации каучука простым перебором компонентов, в числе которых был даже суп) сделать свое открытие. Итоговой формулой липкого вещества, которое легко клеится и отклеивается, стала смесь глицерина и мебельного клея, которую наносили на пергаментную бумагу.

Эта клейкая лента не была первой в своем роде, потому что еще в 1882 году нанесение клея на газовую ткань запатентовал немец Пауль Байерсдорф. Позднее один из его сотрудников улучшил это изобретение, создав прообраз того, что мы сейчас называем лейкопластырем. Чтобы не травмировать кожу, клейкая субстанция наносилась не на всю ленту, а только с краю. Существует даже байка, что когда Ричард впервые принес свою ленту в автомастерскую, она тоже была покрыта клеем только по краям. Это коробило краску, за что работники обозвали изобретение «шотландским», намекая на стереотипы о шотландской скупости. Впоследствии Дрю начал покрывать клеем всю липкую сторону, а название осталось.

Однако малярная лента, плод его двухлетних усилий, все же не вдохновил начальство: Уильям Макнайт, прямой руководитель Дрю, не разрешил ему купить станок, чтобы производить ленту в больших масштабах. Но, поскольку наш герой был научным сотрудником, у него был небольшой бюджет на покупку расходных материалов. На эти деньги Дрю постепенно купил детали станка по отдельности и собрал его. Такое упорство не смогло остаться незамеченным, и начальник наконец сдался. Жалеть об этом ему не пришлось, ведь изобретение перевернуло мир лакокрасочной индустрии, а чуть позже предприимчивые американцы, пытаясь выжить во время Великой депрессии, нашли ему множество других применений. Скотч позволил чинить многие вещи, которые без него нужно было неминуемо выбросить, а покупать заново в кризисные годы приходилось втридорога.

Но тут на горизонте появился конкурент: компания DuPont изобрела целлофан, который пришелся по нраву многим продавцам в качестве упаковки. Вместо того чтобы отчаяться, Дрю, которого наконец-то повысили и разрешили продолжать эксперименты, с воодушевлением принялся искать способ создания прозрачного скотча на основе нового материала. Купив 90 метров целлофана, он начал экспериментировать. Однако материал был тонок, капризен, легко плавился и рвался, а клей оставлял на нем некрасивые желтые следы. Ричарду пришлось разработать целый метод обращения с новой основой и создать прозрачный клей, в этот раз из каучука, смол и масел. В 1930 году появился тот самый прозрачный скотч, который приобрел небывалую популярность и до сих пор остается незаменимым во многих отраслях.

Во время Второй мировой войны появилось множество новых видов клейкой ленты для военных нужд. Дрю продолжал разработки. Его изобретение было повсюду: скотч использовался в сантехнике, в хирургии, продавался двусторонний скотч, скотч с надписями, светоотражающий скотч… Клейкая лента использовалась как антикоррозийное покрытие дирижаблей компании Goodyear, в качестве теплоизоляции в луноходах и даже стала материалом для произведений искусства — и все благодаря чудаку Ричарду Дрю, который поощрял самые странные идеи своих сотрудников и ценил сообразительность и желание развиваться больше, чем дипломы престижных университетов.

Ричард Дрю умер в 1980 году, в 81. Но его изобретение еще продолжает вызывать интерес ученых. В 1953 году было доказано, что скотч может испускать рентгеновские лучи, если поместить его в вакуум, благодаря явлению, известному как триболюминесценция, когда свет возникает из разрушения химических связей при деформации материала. В 2008 году ученые показали, что это излучение достаточно сильное, чтобы оставить рентгеновский снимок пальца.

Примерно тогда же, в начале 2000-х, происходили знаменитые эксперименты Гейма и Новоселова, в ходе которых ученые растворяли скотч, который раньше был обмотан вокруг графита, и получали графен. Насмешки коллег над компанией «мусорных ученых», использующих отходы изучения графита (с помощью скотча образец делали гладким, чтобы его можно было поместить в туннельный микроскоп) продолжались недолго: Нобелевская премия по физике, которую Гейм и Новоселов получили в 2010 году, мало к этому располагала.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.