Открытия, сделанные случайно

Взять тот же графен: есть версия, что это случайное открытие не просто изменит весь мир, а буквально поставит его с ног на голову.

Фото из открытых источников

"Это была собака, огромная, черная как смоль.  Но такой собаки еще никто из нас, смертных, не видывал.  Из её отверстой пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку переливался мерцающий огонь", – писал Артур Конан Дойл в "Собаке Баскервилей".

Мало кто знает, но эти строки Артур Конан Дойл написал только благодаря средневековым алхимикам и их поискам философского камня.

В 1669 году алхимик из Гамбурга Хеннинг Брандт задумал получить философский камень из… мочи. Расчет Брандта был прост – жидкость золотистого цвета, а значит, содержит либо золото, либо то, что может это золото создавать. Просто нужно жидкость превратить в твердое тело – попросту выпарить. После длительных опытов алхимик сумел получить вещество, похожее на воск, которое светилось в темноте. Это и был фосфор.

У человечества до сих пор нет философского камня, зато есть энергосберегающие лампы, удобрения, взрывчатка и спички. И это далеко не единственный пример гениальных изобретений, которые по началу казались лишь побочным продуктом исследований или результатом неудачного опыта. Об этом и многом другом рассказывает РЕН ТВ.

Уникальное вещество графен - материал будущего

На первый взгляд, это обычный автомобиль. А на самом деле – настоящая автореволюция. Китайская компания впервые показала свою модель электрокара публике в 2021 году. И поразила цифрами.

Кроссовер с электродвигателем заряжается за считанные минуты! С 0 до 80 процентов зарядки аккумуляторы набирают всего лишь за 16 минут. У более дорогой модификации эта цифра меньше в два раза. Кофе выпить не успеете. А запас хода на одной зарядке – от пятисот до тысячи километров, в зависимости от модели.

Секрет таких показателей – в особых аккумуляторах. Графеновых. Это уникальное вещество считают главным материалом будущего - тем, что изменит мир.

Фото из открытых источников / © ren.tv

"Графен – это просто монослой атомов углерода. То есть графит состоит из многих слоев графена, а если отщепить один такой монослой, то получится как раз графен. Такой материал, который толщиной в один атом углерода и может достигать каких-то макроскопических размеров, миллиметров", – объяснил старший научный сотрудник Института физики твердого тела РАН Александр Черненко. 

Квадратный метр графена весит меньше одного миллиграмма, и при этом может выдержать предмет весом около пяти килограммов. Но главное достоинство графена – его уникальные тепло и электропроводность. 

"Атомы в этом материале имеют очень малые размеры, а межатомное пространство в графене при этом очень большое. Поэтому частицы могут двигаться очень быстро. Подобные свойства идеально подходят для производства батарей и суперконденсаторов с высокой энергетической плотностью, которые сохраняют эти свойства даже в экстремальных условиях космоса", – рассказал сотрудник Национального аэрокосмического института США И Линь. 

"Алмаз из помойки": случайное открытие графена

Трудно поверить, но еще в начале этого века о нем никто не слышал. Лучшие умы мира даже не подозревали о существовании материала с таким уникальными свойствами. Нашли его случайно. Причем буквально в мусоре.

2010 год, Стокгольм. Шведский король Карл Густав XVI вручает Нобелевскую премию за открытие графена. Номинанты – британские исследователи с русскими корнями Андрей Гейм и Константин Новоселов. Газеты всего мира позже окрестили Гейма и Новоселова "мусорными физиками", а их открытие – "Алмазом из помойки". 

Фото из открытых источников / © ren.tv

"Новоселов и Гейм делали то, что делали многие люди до них – они готовили атомарно гладкую поверхность графита для измерений с помощью электронного микроскопа. Этот способ был хорошо известен – с помощью скотча очищается поверхность. Просто другие люди этот скотч выкидывали в мусорку, а Гейм и Новоселов вдруг решили рассмотреть, что же у них получилось на скотче", - отметил Александр Черненко. 

После пристального изучения физики выяснили, что скотч снял с графита пленку толщиной в один атом. Это и был графен. И подобных случайностей, которые изменили мир, в истории немало. 

"Космические" технологии, которые используют на Земле

"Космическая побочка" на форме атлетов

Американское космическое агентство НАСА с 1976 года публикует список так называемых вспомогательных технологий. По сути – это перечень изобретений, которые придумывали для космоса, но основное применение им нашли на Земле. 

Фото из открытых источников / © ren.tv

13 мировых рекордов по плаванию, и все - на одной Олимпиаде. В 2008 году именно так проявила себя так называемая "космическая побочка". Все атлеты были одеты в купальные костюмы, из материала, разработанного для полетов в космос. Новая форма оказалась настолько эффективной, что ее даже назвали техническим допингом и запретили в 2015 году. 

Что общего у автомобиля и марсианского планетохода: заимствование шин

Дрифт или управляемый занос - эта техника прохождения поворотов на высокой скорости оказалась настолько зрелищной, что даже стала отдельным видом спортивных соревнований.  А это архивные кадры 1976-го года - впервые в истории на поверхность Марса смог сесть космический аппарат – "Викинг-1". Знаете, что общего у земного автомобиля и марсианского планетохода? Стропы! 

Полет "Викинга" продолжался 10 месяцев, но самыми опасными были последние минуты. От сильного удара о поверхность дорогостоящий аппарат мог развалиться на части и похоронить годы работы и миллионы долларов. Спасти миссию мог парашют. Но где взять стропы, которые были бы легкими, но при этом прочными настолько, чтобы выдержать большой вес и невероятные перепады температур? Решение предложила одна из американских компаний. 

"Несмотря на то, что сам по себе капрон и нейлон был придуман задолго до этого, в компании DuPont удалось создать именно такое сочетание волокон, чтобы добиться высокой прочности, которое позволило применить стропы, всего лишь три стропы для удержания большого груза, возвращающегося из космоса", - рассказал мастер спорта по автомобильному спорту, вице-чемпион России по ралли Тимофей Андрющенко. 

Фото из открытых источников / © ren.tv

Что хорошо для Марса – подойдет и для Земли. Так решили производители автомобильных шин и позаимствовали технологию. Космический материал немного изменили и использовали в качестве одного из слоев шины – корда. Укладывали нити радиально. Все эти новшества привели к тому, что пробег каждой шины увеличился на 16 тысяч километров.

"Реально, радиальные шины лучше, дольше служат. Они комфортнее, мягче, безопаснее. Улучшились показатели по тормозному пути, динамике,  управляемости, и это помогло сэкономить покупателям", – сообщил Андрющенко. 

Но все эти космические технологии не были ошибками. Просто их создатели изначально не задумывались, что ими можно будет пользоваться не только по прямому назначению. А вот следующее изобретение - результат фантастической ошибки в расчетах.

Как уничтожить здание текстильной краской

Всего 10 секунд – и 144-этажное здание превращается в груду обломков. Для этого в него заложили 915 килограммов взрывчатки и три тысячи детонаторов. Таким образом в Абу-Даби снесли не один небоскреб. Да и во всем мире подобной технологией пользуются повсеместно. Что же тут удивительного? А вот что – огромное здание с лица земли, по сути, стерли текстильной краской.

Фото из открытых источников / © ren.tv

"Полное название этого вещества – тринитротолуол, был получен еще в позапрошлом веке, когда химики-органики интенсивно занимались поисками новых красителей. И вот в поисках краски, причем желательно желтой, (тогда был почему-то такой дефицит желтой краски ) немецкий химик Виндельбанд проводил нитрование азотной кислотой толуола. Это такое вещество, которое получается из нефти", - поделился информацией кандидат химических наук, эксперт Российского фонда фундаментальных исследований Петр Образцов. 

Эксперимент был вполне успешным. Краску использовали на производстве. Почти тридцать лет желтые кристаллы считали безопасными. Ведь вещество спокойно переносило тряску при перевозке, сильные удары и даже огонь. Лишь в 1891 году другой немецкий физик выяснил: если рядом с мешками с красителем  что-то взорвать – они сдетонируют. Так ткачи распрощались с желтым красителем, а шахтеры и военные получили новое взрывчатое вещество невероятной мощности.

Будет ли изобретен вечный двигатель

Вполне возможно, что и сейчас мы используем вещества, все свойства которых не знаем. И открыть их нам поможет лишь случай. Взять тот же графен. Есть версия, что это случайное открытие не просто изменит весь мир, а буквально поставит его с ног на голову. Согласно некоторым исследованиям, тончайшая пленка способна не просто хранить, а генерировать электричество. Это открытие совершили ученые из Университета Арканзаса, когда изучали броуновское движение частиц материала.

Фото из открытых источников / © ren.tv

"Оказалось, что с помощью некоторой довольно нехитрой схемы, которая включает в себя два диода и сопротивление на выходе, они смогли показать, что на этом сопротивлении выделяется тепло. Таким образом, получается, что мы как будто бы тепловую энергию преобразуем в электричество", - сообщил Александр Черненко. 

По словам экспериментаторов, их открытие поможет создавать небольшие чипы и датчики, которым для работы будут не нужны внешние источники энергии.  Понимаете, на что это похоже? На тот самый вечный двигатель, изобрести который ученые мечтают не одну сотню лет.