Разгаданный секрет

«Молекулярный клей»

Виктор Иванович выбирает из ящичка несколько плиток и легким, скользящим движением накладывает, надвигает одну на другую. Их уже целый столбик.

- Тридцать четыре миллиметра семнадцать сотых и плюс еще пять тысячных - пять микронов, - говорит он, протягивая мне столбик. - Можете пользоваться. Хотите, наберем другую величину, по заказу.

Принимая плитки, я боюсь сделать лишнее движение, чтобы не поколебать их хрупкую пирамиду. Но Виктор Иванович вдруг хватает меня за кисть и резко поворачивает ее вниз. Мгновенный ужас охватывает меня: сейчас все полетит, рухнет на пол…

Но нет, все остается на месте. Столбик в целости, и плитки спокойно висят «вверх ногами», как будто их что-то с силой притянуло друг к другу.

- Они магнитные?

Старший мастер смотрит на меня с сожалением.

- Но как же они держатся?

…Еще недавно наука сама стояла в тупике перед этим вопросом. В самом деле, что заставляет плитки тесно притираться друг к другу, словно склеиваться?

Пытались дать такое объяснение: будто плитки скрепляет между собой сила атмосферного давления. Они, мол, такие плоские, такие гладкие, что при соприкосновении между ними не остается воздуха, и окружающая атмосфера прижимает их друг к другу, как знаменитые «магдебургские полушария».

Но когда удалось произвести опытную проверку, оказалось, что сила сцепления плиток намного превосходит то, что могло бы дать атмосферное давление…

- Попробуйте разнять, - предложил мне Виктор Иванович.

Я долго возился, прежде чем сумел случайно сдвинуть верхнюю плиточку. Не оторвать, а сдвинуть!

Надо, оказывается, приложить усилие до пятидесяти килограммов на каждый квадратный сантиметр, чтобы преодолеть взаимную связь между плитками. Ясно, что атмосфера с ее килограммовым давлением на квадратный сантиметр тут ни при чем.

Но что же все-таки держит?

Возникло другое объяснение, более тонкое. Плоские поверхности плиток входят в такой тесный, совершенный контакт, что молекулы металла одной плитки сцепляются с молекулами металла другой, образуя как бы общую структуру. Но и эта гипотеза оказалась несостоятельной.

Опять простой опыт опроверг самые хитрые рассуждения. Плитки попробовали протереть кусочком ваты, смоченной в эфире. И вдруг произошло превращение: плитки потеряли способность сцепляться. Они перестали испытывать взаимную симпатию. Малейший наклон - и плитки, скользя, рассыпались.

Но стоило только подержать плитки на воздухе или провести по ним ладонью, как вновь к ним возвращалось прежнее свойство. Они опять притирались, склеивались. Сущий фокус!

Но этот фокус все объяснил. На поверхность плиток обычно оседают частицы влаги или жира - из воздуха, от рук, от полотенца, которым эти плитки протирают, даже от простой гигроскопической ваты. Частицы эти образуют поверхностный молекулярный слой, тончайшую пленку, И тут вступают в действие скрытые могучие силы внутреннего сцепления между молекулами металлической поверхности и молекулами жидкой пленки. Эта прослойка, как своеобразный «молекулярный клей», схватывает, крепко связывает плитки между собой.

Ваткой, смоченной в эфире, мы снимаем этот слой, и сцепление разрушается. А проводя, скажем, ладонью, мы опять смазываем плитки жиром, который всегда имеется на нашей коже. И плитки вновь обретают дар сцепления.

Дар этот редкий и дается не просто. Есть, например, американские плитки Хока. В них посередине сделана дырочка. И чтобы составить из таких плиток единый блок, приходится насаживать их одну за другой на тонкий стержень. Совсем как шашлык!

Только самая тщательная, строгая отделка, безукоризненная плоскостность рождают это изумительное свойство плиток, при котором они могут сами собой прочно слипаться друг с другом.

Но опять вопрос. Нам предлагают складывать плитки по кирпичикам, чтобы набирать нужный размер. А разве такой способ складывания не вступает в прямое противоречие с той высокой микронной точностью, ради которой и придуманы эти плитки? Ведь как тесно их ни прижимай, все равно между ними должны оставаться какие-то просветы, щелочки.

Да, казалось бы, противоречие. Но дело выручается качеством плиток: их строжайше плоской, гладкой поверхностью. Между такими поверхностями промежуточная пленка становится невообразимо тонкой. Выражаясь ученым языком, она «порядка двойного радиуса сферы действия молекулярных сил». Это значит, что толщина пленки не превышает пяти миллимикрон. Пять тысячных микрона! Надо оценить все «великое ничтожество» такой щелочки. Даже в самых точных измерениях с помощью плиток она не может играть никакой практической роли. Любой их столбик можно вполне считать как бы сделанным из одного куска стали. Так они себя и ведут каждый раз, как цельный, неразрывный инструмент.

Складывая плитки друг с другом, как кирпичики (на каждой указан ее размер), можно составить любую величину. Каждый такой столбик слипшихся плиток представляет нужный отрезок длины. Его можно рассыпать и составить столбик другой длины. Не надо ничего ни отмеривать, ни отсчитывать на глазок, как это делается по штриховым мерам, по линейкам. В каждой плитке, в каждом столбике нужная длина заключена строго от конца до конца, ничего лишнего. Это очень удобно. Столбик плиток можно поставить, например, под щупалец измерительного прибора и установить таким образом совершенно точно показания его стрелки. Столбик плиток можно заложить в установочное приспособление станка и настроить его работу на очень высокую точность. Столбик можно зажать между губками или плоскостями любого измерительного инструмента и проверить его точность. Со столбиком можно сравнивать и длину разных изделий… Самое широкое применение.

Вот почему этим маленьким плиткам доверяется нести непогрешимость светового эталона, осуществлять передачу единой меры длины по всей цепочке нашей работы. Плитки несут эту меру и в науку, и в промышленность, и на стол исследователя, и на станок рабочего. Современный точный контроль множества изделий невозможен без измерительных плиток. Почти все измерения на производстве, в науке ведут свое начало от этих блестящих, зеркальных пластинок.

Плитки, плитки… Без них невозможно даже представить сейчас работу передового производства. На предприятиях образцовый набор плиток хранится как особая ценность, ибо плитки эти связывают измерения в цехах одного предприятия с измерениями в цехах других предприятий. Плитки позволяют соблюдать единую для всех систему измерений во всех звеньях работы - от высших научных учреждений до любого рабочего места в цехе. Они кладут основу той великолепной согласованности в работе миллионов людей, какая открывается нам за техническим термином «стандартизация и взаимозаменяемость деталей». Ведь только при соблюдении всюду необходимой точности возможно изготовлять в тысячах и миллионах одинаковые детали. И так изготовлять, чтобы они подходили друг к другу в совершенном согласии.

А точность эту несут измерительные плитки. «Ключи точности», как их называют.

Вот почему об этих плитках даже здесь, на заводе «Калибр», говорят с таким уважением. И, вступая на участок, защищенный двойными стенами, мы уже подготовлены, чтобы посмотреть заинтересованным взглядом на то, что там происходит.