Изобрели телеграф, затем айфон: гениальные идеи, изменившие мир

Несколько сотен лет спустя, в девятнадцатом и двадцатом веках, линзы продолжали оказывать на общество огромное влияние: они помогали фотографам фокусировать лучи света на специально обработанной бумаге с целью получения снимков; кинокамеры и проекторы использовали линзы для записи и показа первых «кинокартин». А позже, в начале 1940-х годов, когда изобретатели обнаружили, что люминофорный слой и попадающие на него электроны создают изображение, появился телевизор.

Вы только подумайте об основных компонентах современной жизни, берущих своё начало в прозрачном стекле: медицинские открытия, происходящие благодаря изучению клеток и микроорганизмов; фотографии, телевизионные передачи и фильмы-блокбастеры; лобовые стёкла автомобилей и самолётов; стеклянные небоскрёбы. Как изменился бы мир, если бы венецианцам не удалось изобрести прозрачное стекло? Или если бы диоксид кремния вообще не пропускал свет?

Портрет Галилео Галилея. Печатный станок Гутенберга помог учёным, таким как Галилей, распространять свои идеи. Однако работы Галилея противоречили учениям Римско-католической церкви, поэтому он оказался в тюрьме во Флоренции, Италия.

Все эти изобретения связаны с уникальной способностью стекла пропускать свет. И всё же стекло обладает ещё одним физическим свойством, которое не смогли использовать стеклодувы Мурано и изготовители линз эпохи Возрождения. Этот аспект стекла также изменит современную жизнь – как только его обнаружит человек с арбалетом.

Внимание, целься, огонь!

В 1880-х годах в лондонском Королевском научном колледже трудился физик Чарльз Вернон Бойс, который обладал даром к проектированию и созданию научных приборов. В 1887 году Бойс захотел создать тончайший слой стекла для измерения воздействия чрезвычайно малых сил на объекты. Его идея заключалась в использовании стеклянного волокна для создания измерительного инструмента. Но где же взять такое волокно?

Что ж, новая форма измерения почти всегда предполагает создание нового инструмента. Для своей разработки Бойс использовал необычный подход: он принёс в лабораторию арбалет, а для оружия создал лёгкие стрелы. Затем, используя сургуч, он прикрепил конец стеклянной палочки к стреле, накалил стекло до мягкого состояния и выстрелил!

Стрела устремилась к цели, вырвав тонкую нить волокна из расплавленного стекла, всё ещё державшегося на арбалете. Одним из выстрелов Бойс создал нить почти в девяносто футов (27 метров). Что ещё удивительнее, стекловолокно оказалось таким же прочным, как и стальная нить того же размера.

На протяжении тысячелетий люди создавали предметы из стекла, потому что оно было красивым и прозрачным. При этом им ничего не оставалось, как мириться с его хрупкостью. Уверенный выстрел Бойса как бы намекнул на существование совершенно иного способа использования этого удивительного материала. Он понял, что стекло можно было сделать прочным.

В 1930-х годах началось массовое производство стекловолокна. После добавления пластиковой смолы появился совершенно новый строительный материал – файбергласс, или стеклопластик. Стеклопластик – прочный, гибкий и теперь уже повсеместно распространённый материал. Он используется для теплоизоляции, для изготовления одежды, досок для сёрфинга, яхт, шлемов, компьютерных плат – практически везде. Лопасти ветряных турбин, меняющие возможности альтернативной энергетики, тоже сделаны из стеклопластика, точно так же, как и фюзеляж A380 компании Airbus, самого большого коммерческого самолёта. Смесь алюминия и стеклопластика делает самолёт гораздо более износостойким, чем традиционный алюминий.

В течение первых десятилетий инноваций в области стекловолокна акцент на прочности в противовес прозрачности имел довольно важный смысл. Проводимость света через оконное стекло или линзу, казалось бы, и без того было полезным открытием. Зачем вообще было думать, как свет проходит через волокно размером не больше человеческого волоса? И тем не менее прозрачность стеклянных волокон сыграло на пользу, когда мы начали думать о свете как о способе кодирования цифровой информации.

Включите лазерный луч!