ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 33
Скачиваний: 0
мых кончиков прорисовываются синим цветом. Это норма. А если бы они были оранжевыми, красными или, что еще хуже, коричневыми, это давало бы осно вания подозревать, что вы больны холодовым нейрова скулитом. Есть такая неприятная болезнь, одно из про явлений которой заключается в понижении температу ры пальцев рук и ног.
Хотя это экспресс-обследование завершилось впол не благополучно, подопытный продолжал смотреть на пленку с подозрительностью. Очевидно, его несколько обескураживала мысль о том, что в его руке мог та иться какой-то зловещий недуг. Он хотел было даже переложить пленку на другую ладонь, чтобы убедить ся, что и там нет этого нейроваскулита. Да постес нялся.
—Так это,— кивнул гость на радужный рисунок,— изображение температуры руки?
—Совершенно верно. Там, где пленка нагрета ме-
ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ
ПЛ Е Н К А
10
нес всего, у нее коричневый цвет. Самая высокая тем пература в тех местах, где она окрашена фиолетовым цветом.
—Чудеса какие-то.
—Никаких чудес здесь нет. Это и есть жидкий
кристалл.
—Эта пленка — жидкий кристалл? Странно он вы глядит,— журналист осторожно пощупал черный уго лок пленки свободной рукой. Она в ту же секунду про реагировала, вспыхнув под пальцами заревом.
■— Здесь, вообще-то, три пленки,— стал терпеливо объяснять физик,— Две полимерные. Они необходимы, чтобы сформировать и защитить от внешних воздейст вий третью, жидкокристаллическую. Проще говоря, вся эта конструкция представляет собой тонкий слой жидкого кристалла, заключенный между полимерными листами. Он-то и дает цветовые изменения.
—А сам жидкий кристалл — что же это такое? Хозяин достал из шкафа колбу, до половины запол
ненную чем-то густым, напоминающим вазелин.
— Вот он, смотрите. Здесь смесь нескольких соеди нений холестерина. К сегодняшнему дню разработаны десятки рецептов приготовления холестерических жид ких кристаллов. И каждый состав обладает собствен ными ценными свойствами. Ну, скажем, эта смесь «за мечает» изменения температуры в пределах от 36 до 41 градуса Цельсия.
Он повернул колбу к свету. Вещество, содержащее ся в ней, под действием тепла руки переливалось пер ламутром.
НАТУРАЛЬНАЯ КРАСОТА
Гость положил пленку на стол. Изображение ладо ни сразу распалось на отдельные пятна, и цветовые блики один за другим стали скатываться к центру,
11
исчезая в темной глубине. Через несколько мгновений пленка снова была черной.
—До чего же красиво!
—Ну, это еще не настоящая красота,—-оживился физик.— Вот заглянпте-ка в поляризационный микро скоп!
Он вынул из прибора предметное стекло, провел им по пламени горелки («Чтоб жидкий кристалл рас плавился») и вставил на место. Журналист заглянул в окуляры. Перед его глазами раскинулась обширная равнина, покрытая плотным снежным настом. Впади ны и выемки на ней были заполнены голубыми вечер ними тенями. Неожиданно справа, у края поля зрения, наст просел, образовалась сумрачная сине-зеленая трещина. Она непрерывно росла, разрезая своим ост рием снежное пространство и раздвигаясь вширь. Те перь это была уже не трещина, а темное ущелье. И от него двинулись в стороны, пожирая голубой наст, острые клинья ущелий-пасынков.
Предметное стекло заменили новым, с другим жид ким кристаллом. Несколько мгновений в микроскопе была мгла. Но вот она поредела, наполнилась едва за метной глухой синевой. Словно рассвет тронул тяже лое северное небо. И тут же на этом черно-синем фоне обозначились блекло-желтые с густой коричневой по лосой посередине ветви каких-то неземных растений. Может быть, так выглядят водоросли в морских глу бинах?..
Не успел гость перевести дыхание, как в поле зре ния микроскопа оказалось грандиозное полотнище желтой ткани, покрытой причудливой зеленой сеткой. Сбоку на эту ткань стали надвигаться яркие, желтого цвета песчаные языки — словно барханы ожили. И вдруг откуда-то сверху пали, перекрывая собой и ткань и барханы, огромные лепестки неведомых цве
12
тов — голубые, оранжевые, нежно-сиреневые, розовые,
черные.
Холодовый нейроваскулит был давным-давно по забыт. Да какой там нейроваскулит! Припав к окуля рам микроскопа, журналист жадно вглядывался в вол шебные картины, создаваемые тоненькой жидкокрис таллической пленочкой... Нет, описать эти картины невозможно. Их надо видеть. И тогда вы испытаете редкостное наслаждение от созерцания чистых сочных тонов, от их переходов и игры. Будто кто-то бережно взял с небосвода радугу и, сдерживая радостную дрожь, осторожно стал покрывать нежными красками тончайший шелк, проводя по нему то одной ее сторо ной, то другой, но, не сладив с нетерпением, принялся отламывать от хрустальной небесной арки целые кус ки, мять их жадными пальцами и бросать на шелк, где они сразу же начинали оплывать, смешиваясь с фоном и расцветая новыми тонами.
13
Но, может быть, более всего удивительны не сами эти звонкие цвета, а то, как гармонично они сочетают ся, с какой естественностью контрастируют и дополня ют друг друга. Смотришь в микроскоп, и закрадыва ется мысль: а не таятся ли в этих сочетаниях пока неведомые нам законы гармонии красок, гармонии, в основе которой не зыбкая фантазия, а строго опре деленные, хотя и бесконечно разнообразные свойства веществ и световых волн, особенности их взаимоотно шений? И, возможно, найдя эти законы, мы превратим когда-нибудь искусство наносить краски на полотно в точную науку?
Почему эту, как выражались когда-то, натуральную красоту, эти естественные сочетания красок не позаим ствовать художникам по тканям, по фарфору и стеклу, декораторам, специалистам по украшению зданий? Тем более что корпеть им над поляризационным мик роскопом нет нужды: фотографический аппарат при известной сноровке может с достаточной точностью за печатлеть эту бесконечно разнообразную игру красок. Фоторепродукции «абстрактных картин», которыми увешаны стены маленькой комнаты в Институте крис таллографии Академии наук СССР,—убедительное то му свидетельство.
ПРИГЛАШАЕМ С СОБОЙ
Тот, кто хоть раз рассматривал «жидкокристалли ческую живопись», навсегда становится поклонником жидких кристаллов — этих загадочных, пока малоизу ченных веществ. Давно уже был написан и опублико ван репортаж из Института кристаллографии АН
СССР, журналист побывал в десятке других научных учреждений и рассказал о них в газете, а жидкие кри сталлы не забывались. Каждое свежее сообщение о
14
работах в этой области —даже головоломные специ альные статьи — ои старался прочитывать до послед ней строки, время от времени звонил, чтобы узнать но вости, физику, а подаренные ему фотографии жидко кристаллических «картин» неизменно держал перед
глазами.
Но если для журналиста все, что касалось жидких кристаллов, представлялось ярким и праздничным, то для физика это была ежедневная работа, в основном настолько будничная, что за сотнями однообразных опытов и теоретических выкладок порой терялся даль ний высокий смысл исследований. И интерес к его де лу человека постороннего не только радовал, но и по могал. Помогал отвлечься от текучки, взглянуть на перспективы научного направления, оценить значение сделанного, снова и снова с благодарностью к судьбе осознать, какими интереснейшими проблемами прихо дится заниматься.
И однажды журналисту — а может быть, физику — пришла показавшаяся резонной мысль: почему бы не пригласить других люден в путешествие по новому ми ру, где на каждом шагу парадоксы и непонятные явле ния, где становятся видимыми звуки и запахи, где появляются простые и совершенные приборы и устрой ства? Почему бы вдвоем не попытаться написать книгу о жидких кристаллах — о праздничном и будничном, о догадках и сомнениях, о добываемых сегодня мелких
научных фактах и огромном будущем удивительных веществ?
Насколько эта мысль была удачной, судить читате лю. Книжку мы наконец закончили.
СРЕДИ ПАРАДОКСОВ
ЧЕМУ УДИВЛЯЛСЯ РЕЙНИТЦЕР
— Так с чего же мы начнем? — спросил один из ав торов, когда настала пора приниматься за работу над книгой.
Посидели молча. Задумчиво почиркали карандаша ми по чистой бумаге. У одного получались квадраты и треугольники, у другого — замысловатые фигуры с завитушками.
—Может быть, начнем с самого начала? — пред ложил физик и энергично вписал в квадрат круг.
Это была дельная мысль, но требующая некоторой конкретизации.
—С какого именно начала? — спросил журналист, приделывая к кривой турецкой сабле жирную спи раль.— Как началась вся эта история с жидкими крис таллами?
—Ну да — как их открыли.
—Но как мы узнаем о событиях почти столетней
давности?
— Специальная литература сохранила для нас не которые— причем самые важные — сведения. В част ности, в 1888 году австрийский ботаник Рейнитцер опубликовал статью о том, как загадочно, наперекор всем известным правилам ведет себя только что син
тезированный им |
брнзойнокиглый |
|
|
Это |
|
2 |
Жидкая радуга |
Н С ' |
НИ1.' |
t |
17 |
ОиС. ‘ Ы1Л г |
I |
и было самое первое в научной литературе упоми нание о веществе, способном образовывать жидкие кристаллы...
—А не скучно будет читателю?
—Нет, почему же? Это интересно и поучительно. Судьба открытия жидкокристаллического состояния веществ, воспринятого ученым миром того времени как нонсенс, как нелепость, полна превратностей и пара доксов. Взять, к примеру, хотя бы то, что важное явле ние, относящееся к области физики и химии, обнару жил ботаник. Не парадокс ли? Рейнитцер синтезиро вал новое органическое вещество. И, начав исследо
вать его свойства, наткнулся на нечто совершенно непонятное. Кристаллы этого вещества при 145 граду сах Цельсия плавились в мутную жидкость, которая при дальнейшем нагревании до 179 градусов переходи ла в обычный прозрачный расплав, не изменяющийся при более высокой температуре. Если расплав охлаж дался, то при тех же 179 градусах он приобретал сине ватую окраску, которая быстро исчезала, и жидкая масса становилась мутной. При приближении к 145 градусам окраска появлялась вновь, и тотчас же веще ство закристаллизовывалось. «Неправильное» поведе ние нового вещества поразило ученого...
—А что именно могло так удивить в этом опыте Рейнитцера?
—Все! И то, что у бензойнокислого холестерина было как бы двойное плавление — сначала он превра щался в мутную жидкость, а лишь при значительно более высокой температуре переходил в прозрачное состояние. И то, что вещество при изменении темпера туры— но только в сторону уменьшения! — приобрета ло или теряло окраску. С подобными парадоксальны ми явлениями еще не сталкивались ни физики, ни хи мики, ни тем более ботаники.
18
Обратите внимание на еще одну особенность разви тия событии. Обнаружил новое явление Рейнитцер, но открытие сделал не он, а другой ученый — немецкий физик Леман. Причем Леман никогда бы его, наверное, п не сделал, если бы австрийский ботаник не был так сильно обескуражен своими опытами.
Не будучи в состоянии понять, что происходит с бензойнокислым холестерином при нагревании и охла ждении, Рейнитцер попросил Лемана исследовать препараты. Тот откликнулся на просьбу коллеги. Изучив вещество при помощи поляризационного мик роскопа, Леман установил, что прозрачный расплав — настоящая жидкость, а вот мутная фаза оптически анизотропна. Она представляла собой совокупность множества беспорядочно ориентированных микроско пических областей спонтанной оптической анизотро пии. Помутнение обусловливалось рассеянием света на границе областей.
— Здесь, наверное, надо сделать остановку,— пре рвал журналист,— и «перевести» последние фразы на обычный русский язык. Например, так. Леман устано вил, что, когда разогретый холестериновый препарат прозрачен, он представляет собой обычную жидкость, то есть не только способен течь и образовывать капли, но и, главное, обладает оптической изотропией: свет проходит сквозь него одинаково во всех направлениях. А вот когда расплав мутнеет, ситуация в корне меня ется. Жидкое вещество, с точки зрения физики, пере стает быть настоящей жидкостью.
Дело здесь, конечно, не только в том, мутно веще ство или нет. Вода останется подлинной жидкостью, сколько ни размешивай в ней зубной порошок. Моло ко— тоже вода, лишь насыщенная инородными при месями. В опытах Лемана помутнение содержимого пробирки было внешним признаком, симптомом важ-
19