Юный техник 1978-12, страница 27

гантах оказалось безнадежным делом. И химия, не способная объяснить происходящее в молекулах, пришла к выводу, что вот такие сложные соединения, не подчиняющиеся ее законам, следует называть неправильными, неопределенными — нестехио-метрическими. К таким соединениям относили и многие твердые вещества.

Лишь недавно оформились два подхода. Первое: процессы в твердых телах гораздо сложнее, чем в жидкости или газах. Второе, не просто сложнее — они принципиально иные.

КИРПИЧ ИЛИ ПАНЕЛЬ!

Любой поиск начинается с сомнения. Так было и с Валентином Борисовичем Алесковским, много лет заведовавшим кафедрой химии твердого тела Ленинградского технологического института имени Ленсовета. Сейчас он ректор Ленинградского государственного университета. Алес-ковский первым подверг сомнению нестехиометричность, высказав мнение, что в природе должны действовать неизвестные пока законы, которым просто обязаны подчиняться все вещества, в том числе и твердые. Чтобы образнее понять суть предложения ученого, введем такую аналогию. Дом можно построить из больших железобетонных панелей и кирпичей. Архитектуру дома определит исходный материал. И при этом вполне очевидно, что из кирпичей гораздо легче создать различные композиции, чем из панелей. Каким же исходным «строительным материалом» пользуются химики, создающие архитектуру не простых, а сложных соединений? Пока это крупномасштабные панели — сложные молекулы, раз их относят к неправильным или неопределенным соединениям.

Вот если бы удалось склады

вать архитектуру химических соединений не из молекул, а легчайших кирпичиков — атомов, да еще научиться управлять подобным строительством, тогда ход реакций можно было бы направить в русло стехиометрии, иными словами, получать абсолютно однородное, совершенно определенного, заданного состава соединение.

Возьмем для примера простое вещество — сажу. Но разве можно говорить с уверенностью, что это простое вещество, хотя бы потому, что оно состоит из чистого углерода? Думается, что нет. И вот почему. На поверхности частиц сажи располагаются, как правило, атомы_ кислорода. Поместим одну частицу под колпак и откачаем воздух. Все газообразные атомы кислорода улетучатся, обнажив остов. С поверхности он, словно еж, ощетинивается химическими свободными связями, которые мы чаще всего встречаем в записях структурных формул. Идея Валентина Борисовича Алесковско-го заключалась именно в этом — из вещества извлечь остов. А затем соединить его с другим остовом того же вещества. Так из остовов, как из маленьких кирпичиков, можно будет складывать нужные конструкции. Эксперименты на кафедре подтвердили предположение ученого. Один остов намертво сцеплялся с другим, причем роль клея выполнял пограничный слой атомов. Так появилась возможность строить изделия, укладывая атом к атому точно так же, как это делает живая природа.

ПО ПАТЕНТУ ПРИРОДЫ

Рыбья икринка. Куриное яйцо. В них заключено все, что необходимо для «сборки» малька или цыпленка. Свои бесшумные, безотходные, полностью замкнутые производства природа ведет на тончайшем атомном уровне.

25