Ничто не способно так поистине революционно служить научно-техническому прогрессу, как открытие неизвестных ранее явлений и законов природы. Научные открытия способны неистощимо питать инженерное творчество. Именно они дают толчок к созданию принципиально новых орудий труда и материалов. Тот, кто первый поместил кристалл рубина между двух зеркал, заложил основы лазерной техники. Кто расшифровал природу магнетизма — дал человечеству сотни надежных инструментов: от радиотелескопов до ускорителей. Кто открыл реакцию полимеризации — породил богатство и разнообразие синтетических материалов. Такова цена открытий! Эти открытия свидетельствуют о приоритете именно ученых в области физики, математики, квантовой электроники, геологии, химии, биологии…
История одного открытия
В Московском институте стали и сплавов экспериментальная капля карбида, сидевшая на графитовой пластине, в течение минуты выела в ней сантиметровый слой, изменив элементарную кристаллическую решетку углерода, и нарушила справедливость сразу двух физических законов. Неизвестное ранее явление ускоренного испарения углерода из металлокарбидных и карбидоуглеродных!
Чтобы понять «механизм» и значение открытия, вернемся к капле. Она представляла собой расплав вольфрама и молибдена с углеродом и была нанесена на графитовую пластину в качестве предполагаемого покрытия. Но вопреки ожиданиям она не растеклась на поверхности защитным слоем, а разрушила ее. Казалось бы, неудача.
Но исследовательская интуиция подсказала верный ход мысли: постижение через разрушение. Постижение новой закономерности.
В опыте капля-«пожиратель» не увеличивалась в размере. Возник вопрос: куда же исчезает графит? Над каплей поставили медную водоохлаждаемую пластину и вскоре увидели на ней темный блестящий нарост. С жидкой поверхности к условной мишени устремлялись частички углерода. Капля работала как молекулярный насос. Графитовый «пол» на глазах перестраивался в «потолок», но более совершенной конструкции, с правильной атомной «упаковкой».
Сущность каждого открытия заключена в том, что ученые познают еще одну закономерность окружающего нас мира и заставляют ее служить научно-техническому прогрессу. Так, в металлургии довольно широко применяется метод горячего прессования для получения конструкционного графита. На практике технологи пришли к нехитрому выводу: если взять порошок графита и спрессовать его при высокой температуре в присутствии металла, получается заготовка, с более высокими качествами, чем у исходных материалов. Но почему так происходит, стало понятно не сразу.
Впоследствии это явление эффективно удалось реализовать во многих двойных системах: углерод — металл. Тысячи и тысячи таких пар — неисчерпаемая база создания особого класса материалов с уникальным комплексом свойств. Удалось получить высокопрочные непористые графиты. Вбирая в себя те или иные полезные свойства металлов, такие графиты как бы многократно их усиливают. К примеру, теплопроводность некоторых усовершенствованных графитов в полтора раза превышает соответствующую способность меди (эталон проводимости тепла и электрического тока). Все это сделало в свое время область применения новых материалов в народном хозяйстве практически беспредельной. Изделия из них могут работать в условиях резкого перепада температур, тепловых ударов, больших механических нагрузок.
Но ценность открытия не только в этом. В природе «срабатывает» все тот же эффект. Безотказно служит он и при получении искусственных алмазов, когда графит в присутствии катализатора, в условиях высоких температур и давлений проходит свое качественное превращение.