Жидкий азот и разбитая роза

702
0

По голливудским фильмам всем известно, что жидкий азот – лучшее средство для того, чтобы моментально заморозить замок, расколоть его и открыть любую дверь. К счастью, это не так: «Он обладает совсем невысокой теплотой испарения, – говорит Максим Иванов, – чтобы охладить металлический запор, потребуется не один десяток минут и не один литр жидкого азота».

Максим Иванов, химик из МГУ, один из преподавателей Лаборатории физики Политехнического музея, ведет внеклассное занятие «Жидкий азот». В самом деле, несмотря на температуру ниже –195 °C, азоту требуется несколько минут, чтобы погруженный в него цветок (роза) превратился в хрупкий лед. Лепестки такой розы разлетятся вдребезги от первого же удара.

– В аспирантуре я занимался полимерными жидкими кристаллами, – рассказывает Максим Иванов. – Это такая тема на границе химии и физики, попытка получить вещества, которые обладают полезными свойствами жидких кристаллов, но лишены их недостатков.

Действительно, способности жидких кристаллов менять оптические свойства используются сегодня повсеместно – например, в экранах телевизоров, компьютеров и смартфонов. «И все-таки они остаются жидкими, из-за чего их всегда приходится “зажимать” в каком-то пространстве, между чем-то и чем-то, – поясняет Максим Иванов. – Отсюда и родилась идея создать материалы, в которых функциональные группы жидких кристаллов были бы сцеплены с удерживающими их полимерными цепочками».

Теоретически из этих полимеров можно получать готовые пленки, волокна и покрытия, обладающие полезными свойствами жидких кристаллов. Такими материалами химики и физики занимаются еще с 1970-х. «К сожалению, у них есть одно принципиальное ограничение, – добавляет Максим Иванов. – Если обычный жидкий кристалл реагирует на воздействие очень быстро, в течение миллисекунд, то кристалл, связанный с полимером, “отвечает” гораздо медленнее. Поэтому такие материалы используются далеко не так широко».

В Лаборатории физики Политехнического музея Максим ведет внеклассные уроки по статике, а также по гидро- и аэростатике, тепловым явлениям и, конечно, занятия с жидким азотом. Почти сказочная – и сказочно холодная – субстанция пользуется у детей особым успехом. «Наверное, это самая зрелищная тема, доступная и старшеклассникам, и младшим группам, – рассказывает Максим, – хотя, конечно, на каждом занятии есть свои эффектные опыты и демонстрации».

Дверные замки на уроке не замораживают, но в жидкий азот погружают самые разные предметы. Гибкий шланг из резины превращается в жесткий крюк, способный выдержать нелегкий груз наполненного учебниками рюкзака. Лепестки замороженной и разбитой розы бросаются собирать все!

– По-моему, лучше всего работать с детьми примерно шестого класса, – добавляет Максим Иванов. – С одной стороны, они уже достаточно много понимают и многим живо интересуются. С другой, у них еще не настолько гуляет ветер в голове, как у старшеклассников. Впрочем, обычно где-то к последнему году в школе уровень хаотичности все-таки снижается, к новым знаниям выпускники очень восприимчивы.