Техника - молодёжи 1936-02-03, страница 126

Проф. Г. И. ПОКРОВСКИЙ

ТОНКИЕ ПЛЕНК

Открытия и усовершенствования в областях, имеющих казалось бы второстепенное значение, могут привести иногда к техническому перевороту грандиозного масштаба. При этом наука приходит часто к совершенно неожиданным результатам. " Возьмем, например, такую малоизвестную широкому кругу читателей область, как физика тонких пленок. Попытаемся показать, какие заманчивые перспективы может открыть перед нами развитие этой науки.

С первого взгляда может казаться, что свойства вещества твердых тел не зависят от размера этих тел. Можно предположить, например, что плотность, электропроводность, сопротивление разрыву какого-нибудь металла не зависят от того, имеем ли мы дело с этим металлом в виде толстой балки или тонкой проволоки. В известных пределах это действительно так.

Однако, если мы будем переходить к достаточно тонким нитям и пленкам, то общеизвестные нам свойства вещества начнут существенно видоизменяться. При этом, как показывают различные исследования, прочность вещества при уменьшении толщины пленки возрастает иногда в очень большой степени. Если мы вместо толстого стального листа возьмем соответствующее число тончайших пленок, то они будут оказывать значительно большее сопротивление разрыву (но не изгибу или смятию!). Такой же результат получится, если металлический прут заменить пучком тончайших проволок, имеющих в сумме се-,чение, равное сечению прута.

Дальнейшее исследование и применение этого ^замечательного свойства тонких пленок обещают нам совершенно новые технические возможности.

Остановимся сначала на простейших случаях. Возьмем для примера книжное дело. Размер, вес и объем книги с определенным числом печатных знаков и иллюстраций зависят от двух обстоятельств— от размера шрифта и толщины бумаги.

Толщина бумаги современных изданий равна примерно 0,1 миллиметра. Но такая толщина вовсе не нужна. Для тОго чтобы пленка из ка-кого-либо вещества была непрозрачна и позволяла бы наносить на нее буквы, необходимо, чтобы толщина ее была не менее 0,0005 миллиметра. Если бы удалось подобной пленке (или .несколько более толстой) придать достаточную механическую прочность, объем книги уменьшился бы в 200 раз. Таким образом, всю Большую советскую энциклопедию можно было бы без труда носить в кармане и в соответствующее число раз уменьшить. объем книгохранилищ, ■ архивов и т. п.

Помимо этого можно, конечно, уменьшить и размеры шрифта, если для его удобного чтения

будут сконструированы соответствующие оптические приборы. Это еще во много раз сократит объем наших книг, занимающих сейчас много места.

Задача тоже не слишком сложная и уже в известной степени разрешенная — это тонкослойная электроизоляция проводов. Провода покрываются, например, тонким слоем специального лака. Это создает вполне надежную изоляцию. Еще лучшие результаты получаются, когда металлический проводник подвергается предварительному окислению. При этом он покрывается тончайшей пленкой окисла, представляющую собой электроизоляцию весьма высокого качества.

Тонкослойная изоляция отличается значительными преимуществами. Пленки окислов, покрывающие проводники, обладают большой устойчивостью даже при высоких температурах. Это делает тонкослойную изоляцию безопасной в пожарном отношении. Кроме того она имеет очень малую толщину. Поэтому размеры всех обмоток в различных электрических машинах могут быть сделаны значительно меньше обычно применяющихся, — чрезвычайно важное обстоятельство. Так, уменьшение размеров электромоторов позво-: ляет понизить центр тяжести и уменьшить вес электровозов, трамваев, троллейбусов. Это придаст им ббльшую устойчивость и удешевит экс-плоатацию.

Переход на тонкослойную лаковую и особенно оксидную изоляцию.— одна из задач электротехники ближайших десятилетий.

Перейдем теперь к проблемам, гораздо менее продвинутым, но более смелым и радикально меняющим наши обычные представления. Рассмотрим некоторые вопросы строительной механики.

Строительная механика заимствовала пока-Немного из последних достижений физики. Было бы, однако,' неправильным считать, что физика' в принципе может быть здесь мало полезной. Возьмем, например, такой случай. Известно, что во всякой конструкции, будь то самолет или здание, имеются одни элементы, сопротивляющиеся силам растяжения, или, как принято говорить, работающие на растяжение, а другие — сопротивляющиеся силам сжатия, или работающие на сжатие. Элементы, испытывающие растяжение, могут быть сделаны очень легкими, если применен материал достаточно высокого качества. Примером может служить хотя бы велосипедное колесо, где спицы работают лишь на растяжение, и поэтому могут быть сделаны очень тонкими. Иначе дело обстоит, если какая-либо часть конструкции работает на сжатие. Простейшим примером является колонна. Здесь материал подвергается сильному сжатию, и, казалось бы, это должно