Мистически уникальный Starlite: секрет, унесённый в могилу?
25 лет назад впервые был продемонстрирован материал, названный Starlite. Его изобрёл Морис Уорд, бывший парикмахер. В 2011 году он умер, не оставив данных о том, что это был за материал или хотя бы в каком направлении надо рыть, чтобы добиться его эффективности.
Всё началось с демонстрации 1990 года, которая состоялась на общественном телевидении в программе Tomorrow's World. Чтобы избежать обвинений в фокусничестве, Морис Уорд доверил нанесение материала на тестовое яйцо - да-да, в начале, как всегда, было яйцо - ведущему телепрограммы. Тот же человек нагревал обработанное яйцо паяльной лампой (бензиновой) до 1 000 ˚С. Рядом было обычное яйцо, которого Starlite не касался и которое, понятно, не выдержало и полсекунды нагрева. Интереснее, однако, то, что после нескольких минут (!) нагрева паяльной лампой ведущий взял яйцо, покрытое Starlite, незащищённой рукой, заметив при этом: «Оно кажется слегка тёплым».
Яйцо тут же было вскрыто, и выяснилось, что желток даже не начал сворачиваться:
Click to viewСегодня, 25 лет спустя, мы имеем аэрогели, метаматериалы, графен, нанотрубки: материаловедение шагает семимильными шагами. И тем не менее у нас нет ничего, подобного Starlite. И, по всей видимости, не будет. Даже сверхэффективные аэрогели не могут намазываться на любой предмет тонким слоем, как и рассеивать тепло, не говоря уже о технологии производства, из-за которой щепотка такого материала стоит как видеокарта.
Естественно, тем телешоу дело не закончилось. К изобретателю из Хартлпула (Великобритания) зачастили гости. И это понятно: в передаче было сделано разумное замечание, что пасту можно нанести на самолёт, электропроводку, деревянные двери, пластиковые изоляторы, даже на внутреннюю поверхность салона автомобиля или авиалайнера. Несколько минут полной огнеупорности пригодились бы и спецодежде пожарных, равно как и жаростойким накидкам, которые они набрасывают на спасаемых. Да мало ли кому ещё... Напомним, что и радиопоглощающее покрытие F-22 и F-35, имей оно такую термозащиту, могло бы устойчиво эксплуатироваться при сверхзвуке, чего пока не наблюдается.
Рональд Мэйсон, химик и бывший главный научный советник Министерства обороны Великобритании, был одним из первых, кого власти Британии отрядили на проверку возможностей Starlite.
Странный человек с белой бородой не знал даже теплопроводности собственного материала. Зато он знал то, чего не знаем мы: как его сделать. И это мы остались в дураках... (Фото Chris Brooks.)
За ним последовал Кейт Льюис, глава подразделения тонкоплёночных пластиков тогдашнего Агентства оборонных исследований Великобритании. Через полтора года ему удалось убедить Уорда провести ряд тестов чудо-материала, при условии что он не будет пытаться выяснить состав Starlite. Тесты включали длительное облучение лазером с мощностью импульса в 100 мДж, сосредоточенного буквально на квадратных миллиметрах предметов, обработанных Starlite. Перед испытаниями таким лазером проделали контрольную серию дырок в кирпичах. Итог? Воздействие лазера на защищаемый пастой предмет было равно нулю. По слухам, этим веществом намазывали даже руку, которую потом нагревали той же паяльной лампой - и несколько минут тепловое воздействие на ладонь было вполне сносным!
На ракетном полигоне Уайт-Сэндс в США и атомном полигоне на острове Фолнесс в Соединённом Королевстве прошли дополнительные тесты. Дуговая лампа также не произвела никакого впечатления на Starlite: пока температура поверхности не превышала 1 000 ˚C, материал эффективно защищал предмет, на который был нанесён. Результаты были опубликованы в International Defence Review - и... всё.
В ответ на все вопросы о составе Морис Уорд говорил только то, что Starlite включает 21 компонент. Более того, всякий раз он предоставлял материал со слегка инным химическим составом - дабы исследователи из Минобороны Великобритании даже не пытались узнать точную формулу помимо воли изобретателя. Годы испытаний привели учёных, контактировавших с Уордом, к мнению о том, что это на 90% органика, возможно, с керамическим компонентами и боратами. Попытка научных дискуссий с Уордом провалилась: он оказался просто недостаточно образован, его тирады об этом веществе в научном смысле были абракадаброй. Приходившие к нему эмиссары из большого бизнеса, включая Boeing, были ошеломлены его манерой просить £1 млн сегодня, а завтра выправлять в черновике контракта эту цифру, дописывая к ней справа нолик. Всё это (а также отказ от предварительных испытаний состава Starlite) привело к тому, что никому так и не удалось ни договориться с изобретателем о начале производства, ни попросту украсть состав.
Аэрогель - отличный теплоизолятор, но им нельзя обработать любую поверхность столь же тонким слоем, как Starlite. Да и стоит он баснословно много. (Фото Википедии.)
Вот ещё один любопытный момент: когда учёные, представляющие оборонную промышленность, неким образом испытали материал в Кавендишской лаборатории (Великобритания), выяснилось, что с точки зрения теплопроводности это, мягко говоря, не звезда. Его уровень оказался примерно равен теплопроводности резины и был далеко позади показателей, скажем, пенополистирола.
Следовательно, было что-то ещё. Отчасти мы знаем, что именно. При тепловых тестах - и только при них - материал менялся. Сканирующий электронный микроскоп показывал, что после испытаний его поверхность была покрыта сетью пор диаметром от 2 до 5 мкм. Эти поры действовали как пузырьки воздуха в пенополистироле, резко увеличивая тепловое сопротивление - примерно на порядок по сравнению с обычным, не подвергшимся нагреванию Starlite'ом. При этом поры оставались слишком маленькими, чтобы разрушить слой этого изначально пластичного материала или снизить его способность к отражению тепла от собственной поверхности.
«Уорд сделал - и он не знал об этом, пока я ему не сообщил, - композитный материал с предварительно запрограммированным «умным» механизмом теплозащиты, - рассказывал Кейт Льюис. - Что-то вроде пьезоэлектрического материала, меняющего свои свойства в зависимости от внешних условий». Так сказать, метаматериал, полученный на уровне средневековых технологий. Уорд вспоминал, что первую партию вещества получил при помощи кухонного комбайна, да и его химические знания, по словам специалистов, существенно уступали уровню Парацельса.
Что-то отдалённо похожее известно нам по «вспухающей» краске, которой защищают некоторые конструктивные элементы зданий - к примеру, стальные опоры. При пожаре такая краска, нагреваясь, увеличивается в объёме, что снижает теплопроводность. Однако она в основном действует как теплоизолятор и вообще не отводит тепло от защищаемого объекта, как это делал Starlite. Кроме того, функционировать такой состав перестаёт ещё до 1 000 ˚C. А при «вспухании», как и множество антипиренов, выделяет массу токсичных веществ. Starlite во время тестов не выделял никаких газов, которые удалось бы зарегистрировать. Ясно, что первый тип материалов нельзя использовать в противопожарных перекрытиях (например, в салоне самолёта), а Starlite - вполне.
И вот итог. Несмотря на слова Уорда о том, что его семья в случае его смерти будет располагать секретом, этому нет никаких свидетельств, хотя вдова Уорда и заявила, что не хочет раскрывать своих планов по дальнейшему использованию Starlite. Если бы такие планы у неё действительно были, трудно представить себе, как их удалось бы скрыть...
Почему никто не смог договориться с изобретателем? Трудно согласиться теми, кто обвиняет во всем его закрытость. Мы все читали о том, как Форд присвоил себе достижения разработчика «его» автомобиля; мы все знаем, что кража изобретений неотделима от мира современных технологий. Заявления сотрудников Boeing о том, что они не могли вкладывать деньги в рискованное (без предварительно анализа химических свойств материала) предприятие, выглядят смешно. Количество изначально мертворожденных проектов, на которые компания выкинула более $100 млн, ни для кого не секрет. Ошибки в большом бизнесе - обычное дело. Даже недавно бывшая при смерти General Motors позволила себе такой заведомый провал, как запуск в производство Chevrolet Volt.
Дело скорее в том, что современное патентное право вообще затрудняет жизнь изобретателя-одиночки в сравнении с жизнью корпораций, располагающих сворами специально натасканных специалистов. Очевидно, любой из 21 компонентов (если их действительно было столько) мог оказаться лишним или с успехом быть заменён более эффективным аналогом. Ясно, что скорректированную смесь запросто можно было запатентовать как отдельный композит - и права Уорда по весомости стали бы равны пушинке.
Увидим ли мы Starlite вновь, под авторством какого-нибудь другого экс-парикмахера? Теоретически это возможно. Напомним: после того как первый теплоход был выброшен на свалку истории, прошло всего полвека, и дизель всё-таки стал становым хребтом водного транспорта. То есть рано или поздно... В общем, не будем терять надежды!
Подготовлено по материалам NewScientist.
Спасибо Яну Галашеву за ссылку на Источник