Титан

Титан

В октябре 1950 г. журнал Popular Science рассказал о «новом сопернике», «бросающем вызов алюминию и стали как конструкционный материал для самолетов и ракет, ружей и средств бронезащиты». Прочный, легкий и устойчивый к коррозии, титан казался чудесным металлом будущего [1].

Титан был открыт в 1791 г. Уильямом Грегором, английским священником, минералогом и химиком, сумевшим набрать немного «черного песка» в ручье в долине Манаккан в Корнуэлле. Теперь мы знаем минерал ильменит, или титановый железняк; именно из него Грегор получил оксид нового элемента и назвал его манакканитом. Через четыре года немецкий химик Мартин Клапрот выделил двуокись титана из другой титановой руды, рутила. Он назвал ее титаном в честь героев древнегреческих мифов, сброшенных в Тартар Ураном. Клапрот также открыл и уран, но предпочел дать тому и другому отвлеченные названия, так как в то время их свойства были изучены не до конца [2]. Однако, по случайности, название Клапрота оказалось вполне подходящим: подобно титанам, томящимся глубоко под землей, этот элемент очень прочно химически связан с рудой, и извлечь его непросто.

Лишь в 1910 г. металлург Мэттью Альберт Хантер, работавший в Ренселеровском политехническом институте недалеко от Нью-Йорка, сумел получить образец чистого металлического титана. В процессе извлечения он раскрыл его замечательные физические свойства. Наконец, в 1940-х гг., 150 лет спустя после открытия титана, удалось разработать процесс его промышленного извлечения из титановой руды.

С началом «холодной войны» начался рост международной напряженности. США и СССР принялись добиваться технологического преимущества, которое обеспечило бы им превосходство над противником на море, в небе и в открытом космосе. Первая и Вторая мировые войны велись с использованием железа и углерода, а в «холодной войне» главные роли отводились титану и урану.

Титан сделал возможным реализацию самых выдающихся инженерных проектов эпохи «холодной войны», в частности создание сверхзвукового разведывательного самолета «Блэкберд» («Черный дрозд») компании Lockheed. Летавший со скоростью втрое выше скорости звука, «Блэкберд» за счет ускорения и набора высоты легко уклонялся от новейших советских крылатых ракет и в течение нескольких часов мог доставлять на американскую землю ценную разведывательную информацию. Самый быстрый воздушно-реактивный самолет в мире – выдающееся достижение инженерной мысли [3].

Сверхзвуковой «Блэкберд»

«Мы будем летать на высоте 27?000 метров со скоростью три Маха[9]… Чем быстрее и выше мы будем летать, тем труднее будет нас обнаружить, а тем более, остановить», – объяснял группе своих инженеров Келли Джонсон, вице-президент по перспективным проектам аэрокосмической компании Lockheed [4].

В 1950-х гг., в разгар «холодной войны», США всеми силами пытались как можно больше узнать о советском военном потенциале. Существовавшие в то время спутники имели ряд недостатков: их орбита была постоянной и слишком предсказуемой, чтобы вести разведку скрытно, а снимки из космоса часто страдали отсутствием четкости. Келли Джонсон был уверен: только самолет-шпион позволит собрать нужную разведывательную информацию и обеспечить безопасность находящихся на борту пилотов.

Первые самолеты-шпионы, созданные в период «холодной войны», представляли собой модернизированные бомбардировщики Второй мировой войны, летавшие медленно и на небольшой высоте, что делало их уязвимыми для средств ПВО. Самолет-разведчик U-2, созданный компанией Lockheed в конце 1950-х гг., мог летать на высотах до 21 километра и развивать скорость до 800 километров в час, но для борьбы с самолетами-шпионами Советский Союз создал новые ракеты, поражавшие и такую цель. США знали об уязвимости U-2 и хотели разработать новый самолет-разведчик, который мог бы летать выше и быстрее. Действительно, в 1960 г., когда Lockheed начала работы по созданию «Блэкберд», самолет U-2 был сбит советской ракетой, а летчик Гэри Пауэрс оказался в руках КГБ.

«Блэкберд», летающий в четыре раза быстрее и на восемь километров выше, чем U-2, символизировал амбициозные планы американских военных. Американские ВВС хотели получить самолет, не просто недоступный для советских ракет, а способный уходить от любой ракеты. Самолеты некоторых моделей и прежде летали со скоростью более 3М, но только недолго и с использованием форсажной камеры. Для «Блэкберд» такая скорость должна была стать крейсерской. Однако, чтобы реализовать такой сложный технический проект, инженерам Lockheed нужно было научиться использовать возможности титана.

В 1959 г. работы по созданию нового сверхзвукового самолета начались в проектно-конструкторском подразделении Lockheed, получившем неофициальное название «Скунсового завода» (Skunk Works) из-за непереносимого зловония, исходившего из расположенной поблизости фабрики пластмассовых изделий. Инженеры скоро поняли: титан – единственный легкий металл, способный выдержать высокие температуры, возникающие при скоростях полета 3М. Сталь оказалась слишком тяжелой.

На высоте 27 километров воздух настолько разрежен, что мало чем отличается от вакуума, а температура достигает –55 °C. Но даже при этом носовая часть самолета Blackbird, летящего быстрее пули, нагревается из-за трения воздуха до 400 °С и более [5]. Вблизи форсажной камеры температура еще выше [6]. Если бы самолет не был выкрашен в черный цвет (откуда и название), то температура оказалась бы даже более высокой. Из-за сильного нагревания в полете фюзеляж несколько удлиняется. Размеры корпуса и топливного бака соответствуют друг другу только на высоких скоростях. Когда заправленный самолет находится на земле, топливо вытекает на взлетно-посадочную полосу.

Около девяти десятых веса конструкции «Блэкберд» приходится на долю деталей, изготовленных из титана. До начала работы над проектом никому еще не доводилось применять титан в таких масштабах и в таких экстремальных условиях. Только одна небольшая американская компания Titanium Metals Corporation работала с этим металлом, но ее титановые листы были невысокого качества. Более того, Lockheed не могла найти достаточно титана для постройки самолета. ЦРУ обследовало весь мир и наконец нашло экспортера. Им оказался Советский Союз, не подозревавший, что станет помогать созданию разведывательного самолета, который будет использоваться против него же.

Во время испытаний прототипа и сборки самолета было изготовлено в общей сложности более 13?000?000 титановых деталей. При этом инженерам пришлось столкнуться с множеством технологических проблем. Наличие даже незначительных примесей делало титан хрупким, и поэтому вначале некоторые детали разбивались вдребезги даже при падении с метровой высоты. Линии, прочерченные авторучкой, быстро проступали на обратной стороне тонких титановых листов; гаечные ключи с кадмиевым покрытием срывали головки болтов; а самое загадочное – что листы обшивки, скрепленные методом точечной сварки, распадались на части, если изготавливались летом, и оставались целыми, если зимой. В конце концов, источник загрязнения был найден: им оказался хлор, добавлявшийся на Skunk Works в цистерны с водой для предотвращения размножения водорослей.

Решения проблем были найдены, но оказались весьма дорогостоящими. Инженерам нужно было работать в стерильных условиях, протравливать детали кислотой и сваривать их в азотной среде. Стоимость самолета быстро достигла нескольких сотен миллионов долларов.

Но требуемый результат был получен, и 22 декабря 1964 г., к огромной радости Джонсона, «Блэкберд» совершил первый пробный полет. Lockheed добилась выдающихся успехов, создав самый удивительный самолет в истории авиации. Он и сегодня остается примером того, на что способна изобретательность человека при умелом использовании удивительных свойств химических элементов.

«Блэкберд» – не просто чудо техники, но и эффективный инструмент ведения разведки на театре военных действий. Он начал быстро демонстрировать свои достоинства в ходе вьетнамской войны. Военная база США в Кхе Сане в Южном Вьетнаме осаждалась северовьетнамской армией, но США долго не могли обнаружить местонахождение транспортных средств противника, обеспечивавших приток солдат и вооружений. 21 марта 1968 г. «Блэкберд» осуществлял разведывательный полет над демилитаризованной зоной, разделявшей Северный и Южный Вьетнам. Сделанные в полете фотографии позволили обнаружить не только искомую базу, но и позиции тяжелой артиллерии вокруг Кхе Сана. Несколько дней спустя США осуществили воздушный налет на эти цели, и в течение двух недель осада была снята.

После того как «Блэкберд» продемонстрировал свои достоинства во Вьетнаме, он был вновь успешно использован в октябре 1973 г. Египетские войска перешли через Суэцкий канал и начали войну против Израиля в разгар еврейского праздника Йом Кипур. Израильтяне были застигнуты врасплох неожиданной атакой, и США, поддерживавшие Израиль, опасались: без необходимой разведывательной информации союзник может понести большие территориальные потери. Когда СССР, поддерживавший арабских агрессоров, перепозиционировал свои разведывательные спутники, чтобы получать информацию о перемещениях израильских войск, президент Никсон отдал приказ об использовании «Блэкберд» для помощи Израилю.

«Блэкберд» вылетел из Нью-Йорка в направлении арабо-израильской границы и покрыл расстояние в 9000 километров всего за пять часов. Двадцатипятиминутного разведывательного полета оказалось достаточно, чтобы сфотографировать картину боевых действий. На следующее утро фотографии позиций арабских войск легли на стол начальника генерального штаба Израиля.

Благодаря титану США контролировали небо в период «холодной войны». В космосе титан также давал американцам преимущество: он активно использовался в космических программах «Аполлон» и «Меркурий» [7]. Но по другую сторону «железного занавеса» Советский Союз также использовал уникальные свойства титана, достигнув господства в морских глубинах за счет постройки нового класса быстроходных глубоководных субмарин.

Советские подводные лодки

«Должно использоваться все самое передовое: новые материалы, новая энергетическая установка и новая система вооружений – она должна быть во всех отношениях непревзойденной», – так говорил о подводной лодке К-162 Георгий Святов, в то время рядовой инженер-проектировщик советской военно-морской техники [8]. СССР стремился создать подводную лодку, которая могла бы, оставаясь незамеченной, быстро преодолевать большие расстояния и атаковать противника.

Советские инженеры тщательно рассмотрели возможности применения стали и алюминия, но превосходство титана оказалось очевидным. Отношение прочности металла к удельному весу имеет важнейшее значение при проектировании корпуса. Он должен быть легким, чтобы обеспечивать подводной лодке высокую плавучесть, и в то же время очень прочным, чтобы выдерживать огромное давление воды. Поскольку у титана это соотношение очень высоко, то советские титановые подводные лодки могли достигать невиданных ранее глубин. К тому же титан устойчив к коррозии: образующаяся на поверхности тонкая пленка двуокиси защищает корпус субмарины от воздействия морской воды. И, в отличие от железа, титан – немагнитный материал, что снижает вероятность обнаружения подводной лодки и срабатывания взрывателей магнитных мин.

Подобно тому как США дорого заплатили за создание титанового «Черного дрозда», СССР также заплатил немалую цену за создание титановых корпусов подводных лодок. Первая такая лодка проекта К-162 оказалась настолько дорогой, что многие подумали: дешевле было бы изготовить ее из золота. Неслучайно она получила название «золотая рыбка» [9].

В 1983 г. Советский Союз вновь использовал титан, на этот раз для строительства самой глубоководной в мире подводной лодки. Новое стодвадцатиметровое судно «Комсомолец» имело внутренний титановый корпус, что позволяло погружаться на глубину до одного километра. «Комсомолец» затонул в Норвежском море в апреле 1989 г., когда на нем лопнул воздуховод высокого давления, что вызвало пожар в одном из отсеков. В условиях высокой насыщенности воздуха кислородом огонь стал быстро распространяться по лодке. От огня, воды и удушья погибли 42 из 69 членов экипажа. Разрушенный титановый корпус с двумя ядерными реакторами и минимум двумя ядерными ракетами лежит теперь на дне моря, закрытый бетонным саркофагом, чтобы предотвратить попадание в воду плутония.

Американская разведка впервые начала получать данные о появлении советских титановых субмарин в конце 1960-х гг. Сделанные из космоса снимки корпуса подводной лодки, изготовленного на Адмиралтейском заводе в Ленинграде, ясно указывали на применение необычного металла, сильнее чем сталь отражающего свет, и не подверженного коррозии. Зимой 1969 г. морской офицер Уильям Грин, помощник военно-морского атташе США, посетив Ленинград, подобрал с земли кусочек металла, упавший с грузовика, вывозившего металлолом из ворот Адмиралтейского завода. Металл оказался титаном. Подтверждение было получено в середине 1970-х гг., когда при обследовании партии металлолома, отправленной в США из СССР, офицеры разведки обнаружили кусок титана с выбитым на нем числом 705. Это был серийный номер проекта советской подводной лодки, вызывавшей пристальный интерес американцев. Долгое время США не верили в достоверность полученной разведывательной информации. Титан считался слишком дорогим, а изготовление огромного корпуса подводной лодки представлялось неимоверно трудным.

По мере того как «холодная война» близилась к завершению, глубоководные титановые подводные лодки становились все менее нужными, как и сверхзвуковые титановые самолеты-разведчики. В начале 1990-х гг. после распада СССР военные расходы по обеим сторонам «железного занавеса» сократились; президент США Джордж Буш и премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер назвали этот эффект «дивидендами мира».

От производства подводных лодок новейшего Проекта 705 было решено отказаться, а дальнейшее финансирование «Блэкберд» было прекращено, в результате он навсегда остался единственным военным самолетом, ни разу не сбитым противником и не потерявшим ни одного члена экипажа.

Переходный период для титана

Сегодня титан применяется ограниченно. Он используется на буровых вышках и нефтеперерабатывающих заводах, то есть там, где агрессивная морская или химическая среда быстро вызвала бы коррозию стали; для изготовления имплантатов, в которых важнейшее значение имеют прочность и биологическая совместимость; для создания особо легких и прочных велосипедных рам, клюшек для гольфа и теннисных ракеток [10]. Титан по-прежнему играет важную роль в аэрокосмической промышленности – главном потребителе этого металла, – потому что снижение веса может обеспечить значительную экономию топлива [11]. Но теперь более дешевые легкие алюминиевые сплавы успешно конкурируют с титаном в большинстве областей применения. Авиалайнер «Конкорд», символ сверхзвуковой гражданской авиации, построен преимущественно из алюминия. Царствование титана как сказочного металла завершилось; он изменил мир, но после этого оказался практически ненужным.

В то время как небоскребы из стали строятся по всему миру, титан в современных зданиях мы видим крайне редко. Одно из исключений – облицованное титаном величественное здание музея Гугенхайма в Бильбао на севере Испании. Это футуристическое сооружение, напоминающее корабль, первоначально планировалось облицевать нержавеющей сталью, но архитектора Фрэнка Гери решение не устроило. Здание слишком блестело бы на солнце и выглядело бы темным в тени. Он рассмотрел возможности использования цинка, свинца и меди. За несколько дней до того как проект предложили вниманию широкой публики, ему прислали пробный образец титана. Отражательная способность материала придавала ему бархатистый блеск в любых условиях освещения. Именно его решил использовать Гери, несмотря на дороговизну.

Однажды один из членов команды архитекторов проекта услышал о резком снижении цены на титан. Россия, его крупнейший производитель, выбросила на рынок крупную партию металла. В течение недели Гери купил весь нужный ему металл, прежде чем цена вновь поднялась. В 1997 г. здание музея Гугенхайма, облицованное 33?000 титановых панелей, открыло двери посетителям. Проект получил высокую оценку критиков архитектуры.

Титан всегда будет присутствовать в нашей жизни, но никогда не сможет превзойти железо по стоимости, доступности и многообразию применения. Широкому использованию титана мешает непростой процесс извлечения из руды. Кролловский процесс, названный так по имени ученого-металлурга Уильяма Кролла, разработавшего его еще в 1940-х гг., по-прежнему самый распространенный метод получения титана. Но он весьма энергоемок, а значит, и дорог [12]. В результате титан оказывается на порядок дороже стали, и поэтому, за исключением редких случаев, предпочтение получает она. Когда же главным критерием является вес, то задействуется алюминий.

Титан не нашел широкого применения в жизни, предсказанного в 1950-х гг. Сегодняшнее производство составляет всего около одной десятитысячной от производства стали. Это выглядит еще более удивительным, если учесть, что титан – четвертый в мире по распространенности конструкционный материал после алюминия, железа и магния.

Но применение чистого металлического титана – только половина истории. Когда титан соединяется с атомами кислорода, как это происходит в природе, он превращается в двуокись, а это вещество настолько распространено в современной жизни, что мы редко обращаем на него внимание.

Ослепительно белый титан

Как житель Лондона, я каждое лето езжу в Уимблдон, где перед началом матчей изучаю безупречный травяной покров теннисных кортов и тщательно прорисованные на них белые линии. Выходят игроки, одетые с головы до пят во все белое в соответствии с традицией, ведущей начало от первого чемпионата по лаун-теннису, состоявшегося в 1877 г. Белый цвет в XIX в. был символом богатства, но сегодня благодаря двуокиси титана и линии на кортах, и форма теннисистов стали еще белее.

Мы редко задумываемся, что белый цвет в нашем мире распространен повсюду. В офисах с белыми стенами мы сидим в белых рубашках и пишем на листах белой бумаги. Мы употребляем в пищу белые молочные продукты и используем отбеливающую зубную пасту, потому что белизна – символ чистоты. Добавление белого красителя в снятое молоко, как было подтверждено исследованиями, придает ему более аппетитный вид [13]. Практически во всех случаях белизну продуктам придает безвредная добавка под кодовым названием Е 171 – двуокись титана. Благодаря ей тускло-серые и бледно-желтые предметы превращаются в белоснежные, делая жизнь потребителя радостной.

Я впервые узнал об использовании титана как отбеливающего средства, когда в конце 1980-х гг. работал финансовым директором компании Standard Oil. Компания Quebec Iron and Titanium (QIT) была нашим дочерним предприятием, созданным в 1948 г. вскоре после открытия крупнейшего в мире месторождения ильменита, титанового железняка, недалеко от живописного озера Алард в провинции Квебек [14].

После отделения железа, направлявшегося на производство стали, мы продавали титановый шлак изготовителям белого пигмента.

Посещая QIT, я мог с воздуха видеть огромное месторождение ильменита, на котором могли бы разместиться более сотни полей для американского футбола. С момента создания компания успешно развивалась. В 1950-х гг. производство титанового шлака выросло с 2000 до 230?000 тонн, а выработка железа – с 2700 до 170?000 тонн. В 1960 – 1970-х гг. было реализовано несколько программ модернизации и расширения производства, так как спрос на изделия из стали и титана вырос. Сегодня QIT выпускает 1?500?000 тонн двуокиси титана в год. Но на фоне общемировых запасов, оцениваемых в 700?000?000 тонн, результат выглядит скромным. Производство можно увеличить для удовлетворения растущего спроса, а из-за месторождений титана, в отличие от железа и нефти, не возникло бы никаких конфликтов.

Подобно небоскребам из стали и кремниевым микрочипам, рукотворная белизна повсюду окружает нас: теперь она повсеместный символ современности. Но почему из всех цветов людей так привлекает именно белый? Чтобы ответить, мы должны рассмотреть природу света.

Почему белый?

В один из августовских дней 1665 г. сэр Исаак Ньютон слегка раздвинул шторы в своем кабинете в Вулсторп Холле. В результате образовалась узкая щель, через которую солнечный луч осветил помещение. На пути луча исследователь поместил стеклянную призму. Она позволяла увидеть семь цветов солнечного спектра на противоположной стене. С характерной тщательностью он измерил дисперсию света в кабинете и на основе полученных результатов разработал революционную теорию цвета [15].

В течение 2000 лет с тех пор, как Аристотель написал свой труд «De Coloribus», считалось: все цвета возникают из различных комбинаций черного и белого – двух крайностей цветовосприятия. Согласно этой теории, цвета радуги фактически добавлялись к белому самой призмой. Опровергая это утверждение, Ньютон использовал идентичную призму, показав: спектр может быть снова преобразован в исходный чисто-белый свет. Ньютон продемонстрировал, что цвет – внутреннее свойство белого света. Так он «расплел радугу» [16].

Ньютон разделил спектр на семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый; число семь было выбрано в соответствии с представлениями о семи музыкальных нотах и семи небесных сферах. «Но наиболее удивительной и чудесной комбинацией, – писал Ньютон, – оказывается белый свет. Он составной. Белый свет можно назвать главным цветом радуги: из него возникают все остальные цвета» [17].

Солнечный свет, в отличие от золотистого солнца, белый и содержит весь спектр цветов. Солнце излучает разные цвета в разных пропорциях, которые после объединения создают ощущение белого [18]. И это не случайно: наши глаза эволюционировали на протяжении миллиардов лет таким образом, чтобы они могли воспринимать солнечный свет как самый яркий источник белого. Мы видим предметы белыми, когда они отражают свет разных цветов в той же пропорции, в какой цвета излучаются солнцем. Белый, по сути, – имитация солнечного света; мы красим предметы белым, чтобы они были яркими и заметными.

Золотистый, напротив, – отражение солнечного диска в небе, белое изображение которого золотится в результате дисперсии лучей света в атмосфере Земли [19]. Мы боготворим солнце и потому придаем высокую ценность золоту. Но так как белый свет распространяется повсюду, мы его практически не замечаем.

С тех пор как люди начали жить в пещерах, они всегда стремились создать безопасную и комфортную среду для спокойного существования их семей и более крупных человеческих сообществ. Мы возвели отделяющие нас от природы барьеры между собой и землей, дождем, ветром. Окрашивая стены жилищ в белый цвет, мы утверждаем господство над силами природы, которые непрерывно разрушают, портят и загрязняют возведенные людьми строения. Белые интерьеры наших домов и офисов создают яркий блеск, сравнимый с блеском солнца.

Не только белизна

На первый взгляд белизна, обеспечиваемая двуокисью титана, выглядит менее впечатляющей, чем создание сверхзвукового самолета или глубоководных субмарин. Но посмотрим внимательнее и обнаружим: достичь белоснежного сияния, которое ассоциируется с титаном, технологически не менее сложно, чем создать титановый фюзеляж самолета «Блэкберд». Двуокись титана – не только исключительно яркая, но и клинически чистая. Крошечные частицы двуокиси титана поглощают ультрафиолетовое излучение солнца. Стена, покрытая ими, рассеивает энергию ультрафиолета, убивающую микробов на поверхности. Тончайший слой наночастиц на оконном стекле абсолютно прозрачен, но он поглощает УФ-излучение, которое осуществляет «санитарную обработку» поверхности. Покрытие также придает стеклу водоотталкивающее свойство: когда дождь барабанит по стеклу, на нем не образуется капель, и тонкий слой воды уносит продукты разложения грязи [20]. Недавно тот же принцип был положен в основу создания самочистящейся одежды [21]. Поглощая и одновременно отражая свет, двуокись титана образует безукоризненно чистую среду, в которой мы предпочитаем жить.

Уникальные свойства двуокиси титана также проявляются во взаимодействии с электронами. Подобно кремнию, двуокись титана – полупроводник, и может использоваться для получения электрического тока в фотоэлектрических элементах солнечных батарей. В то время как кремний и поглощает свет, и содержит электроны для передачи электрического тока, титан чувствителен лишь к ультрафиолетовому излучению. Это делает двуокись титана очень полезной в солнечных экранах, так как, хотя ультрафиолет вызывает загар, он менее полезен. Чтобы улавливать как можно больше солнечного света, на наночастицы двуокиси титана наносят специальную светочувствительную краску [22].

Технологические инновации часто возникают там, где мы их меньше всего ожидаем. Чтобы глубже рассмотреть титановые фотоэлектрические элементы, мы должны вернуться назад, в конец XIX в., когда разрабатывалась технология фотографии на основе коллоидного серебра. И коллоидное серебро, и двуокись титана сами по себе нечувствительны к излучению большей части видимого спектра. Первые фотоэмульсии были чувствительны только к синим тонам, а излучение красного края спектра не воспринималось ими вовсе. В 1873 г. немецкий фотограф Герман Вильгельм Фогель обнаружил: некоторые краски способны повышать чувствительность фотопластин к излучению разных частей светового спектра. Краски поглощают фотоны, идущие от солнца, и выталкивают электроны. Обладающие энергией электроны взаимодействуют с соседними молекулами коллоидного серебра. Эксперименты Фогеля позволили получать более четкие черно-белые, а затем и цветные фотографии. Сегодня подобные краски используют в фотоэлектрических элементах из двуокиси титана, но испущенные электроны не превращают зерна коллоидного серебра в серебро, а переносятся полупроводником – двуокисью титана – к электродам, генерирующим электроток.

Фотоэлектрические элементы – последний штрих в картине причудливых взаимоотношений титана с солнечным светом. Наряду с титановыми белилами и искусственными красителями, имитирующими свет солнца, а также экранами, защищающими нас от солнечных лучей, двуокись титана может использовать энергию солнца, чтобы вырабатывать электричество.

Титан наряду с ураном и кремнием – одно из трех послевоенных «чудесных» веществ. Каждый из них показывает, как изменяется мир благодаря открытиям. Наиболее впечатляюще это продемонстрировал уран, когда его колоссальная энергия обрушилась на жителей Хиросимы. Однако титан как в военной, так и в гражданской сферах также повлиял на формирование облика послевоенной эпохи. Влияние химических элементов прослеживается ретроспективно на тысячи лет, до эпохи возникновения первых человеческих сообществ. Тем интереснее размышлять о роли трех элементов в истории человечества.

После Второй мировой войны мы были склонны думать: раз для трех чудесных веществ найдено новое применение, то они продолжат изменять мир. Но мы ошибались. После бомбардировки Хиросимы возникла серьезная озабоченность в отношении урана и его будущего практически во всем: от лечения рака до управления климатом. Сегодня мы смотрим на уран со страхом и неуверенностью; светлое атомное будущее, рисовавшееся в 1940-е гг., так никогда и не осуществилось. Титан, когда-то казавшийся превосходным конструкционным материалом, стал использоваться в таких прозаических товарах, как российские наборы кухонных ножей, и теперь применяется главным образом для производства белых красок, то есть совсем не так, как это представлялось 60 лет назад [23]. Но зато из всех послевоенных «чудесных элементов» наибольшее влияние на нашу цивилизацию оказал кремний, сделавший возможным создание небольших, быстродействующих и недорогих компьютеров. Они предоставили нам огромные возможности для обработки информации и осуществления коммуникаций. Так мы изменили отношение к материалу, который многие тысячелетия считался бесполезным и не имеющим никакой ценности песком.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.