Этот великолепный урод — всякое отступление от нормы биологи считают уродством — гораздо быстрее рос, не боялся поздней засухи и приносил намного больший урожай корней и, следовательно, каучука, чем его дикий предок. И он стал теснить хилую «зеленую жвачку»: отвоевал себе сначала несколько гектаров земли, потом — несколько десятков, потом — несколько сотен гектаров. А затем, почувствовав свою силу, разлегся сразу на 7000 гектаров…
Профессор Навашин радовался: натуральный каучук, который даст его полиплоидный кок-сагыз в ближайшее время, будет значительно дешевле… Но мечтам профессора не суждено было осуществиться. Незаметно сгущавшаяся над кок-сагызом туча вдруг грянула молниями и громом. Разразилась катастрофа.
Молнии и гром грянули, конечно, из химической тучи, точнее говоря, из химической лаборатории. Вот как было дело.
Эта загадка — почему синтетический каучук оказывается не таким прочным и эластичным, как натуральный, — долго не давала никому покоя. Правда, сначала все казалось не таким уж непонятным. Ученым было известно, что молекула синтетического каучука — это длинная нить, цепочка, состоящая из множества одинаковых кусочков, звеньев. В каучуке Лебедева, например, каждое звено — не что иное, как маленькая молекула дивинила. Молекула же природного каучука состоит вовсе не из дивинила, а из совсем другого вещества — изопрена. Ну и все ясно: из разных химических веществ нельзя сделать одинаковые каучуки. И изопрен, наверное, больше, чем дивинил, подходит для того, чтобы каучук получался упругим и прочным…
Но если это так, то за чем же дело стало? Изопрен химики вырабатывать умеют. Надо, значит, только научиться без помощи природы соединять готовые изопреновые звенья в каучуковую молекулу-цепочку.
На это много времени не потребовалось. Новый синтетический каучук получен. Изопреновый. Точно такой же по химическому составу, как и природный. Победа? Сдерживая радость, стали испытывать и… увы! Изопреновый СК оказался еще хуже, чем дивиниловый.
Но теперь-то в чем причина? Ответа на этот вопрос долго никто дать не мог. И лишь только когда с помощью новейших приборов и методов удалось подробно исследовать каучуковые молекулы, все разъяснилось. Оказалось, различие искусственных и природного каучуков не столько в их химическом составе, сколько в том, как устроена большая молекула-пружинка. Молекула изопренового каучука, вырабатываемого гевеей, — это ровная, гладкая, идеальная цепочка. Все ее звенья строго направлены в одну и ту же сторону: к концу первого звена присоединено начало (и обязательно — начало!) второго звена; к концу второго — начало третьего. И так устроена вся цепь, вся молекула.
А вот молекула того же изопренового каучука, но синтезированного человеком в пробирке, — корявая, неаккуратная. К концу первого звена второе звено присоединяется не началом, а почему-то концом. Третье звено цепляется к первым двум не началом и даже не концом, а боком. Четвертое примкнуло к третьему тоже боком, но уже противоположным. Но это еще не все. Некоторые звенья выпятились из общего хоровода в стороны и торчат из цепи нелепыми отростками… Такую путаницу, такой беспорядок и нарочно не придумаешь! Этот хаос царит на протяжении всей цепочки-молекулы.
Когда такой каучук растягивают, его молекулы, распрямляясь, упираются друг в друга отростками, цепляются и не могут улечься рядышком стройными аккуратными пучками, как это происходит с молекулами природного каучука. Каждая корявая цепочка вынуждена выдерживать натяжение в одиночку. Но без помощи других, конечно, выдержать его долго не может, легко рвется. Рвется одна, затем другая, третья, десятая, сотая — пока не порвутся все. А значит, рвется и весь кусок каучука или резины…
Точно такая же картина предстала перед учеными, когда они исследовали дивиниловый каучук. Да и вообще у всех синтетических каучуков молекулы, как выяснилось, были устроены беспорядочно и не шли в этом отношении ни в какое сравнение со стройной и изящной цепочкой, созданной природой.
В этом и был секрет недостижимой для химии прочности природного каучука.
Итак, секрет ясен. Значит, надо воспользоваться им и научиться, наконец, вырабатывать такой СК, который будет достойным соперником сына гевеи.
Но как построить правильную, без недостатков каучуковую молекулу искусственно? Не будешь же брать каждое звено в руки и, рассмотрев, где у него начало, где конец, приделывать его нужным образом к общей цепочке? Не будешь потому, что любое из этих звеньев ничтожно мало. Но даже если бы его можно было и увидеть и взять в руки, все равно ничего из такой затеи не выйдет. Ведь каждая каучуковая молекула-цепочка состоит из тысяч звеньев, и самый ловкий, самый сноровистый работник вряд ли смог бы «собрать» за день больше десятка готовых молекул. Сколько же это будет каучука? Чтобы заметить такое количество, придется смотреть в мощный микроскоп… Конечно, нужен другой путь. Надо сделать так, чтобы звенья, как при обычном синтезе, сами собирались в цепочки, но собирались не кое-как, а в строгом порядке.
Впрочем, и этот путь не намного легче предыдущего: все равно ведь необходимо управлять крошечными звеньями, заставлять их, перед тем как они присоединятся к цепи, определенным образом поворачиваться в пространстве. И при этом не касаться их руками. И не видеть… Задача настолько сложная, что многие ученые считали ее невыполнимой.
Правда, науке было известно, что, в принципе, существуют катализаторы, способные не только изменять скорость химических реакций, но и влиять на архитектуру создаваемых гигантских молекул полимеров. Особенно широко такие катализаторы (их называют ферментами) природа применяет при сооружении сложнейших «живых полимеров» — белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов. И добивается, что эти высокомолекулярные изделия изготовляются внутри организма с невообразимой точностью: миллиарды молекул имеют совершенно одинаковые и одинаково расположенные в пространстве изгибы, витки, отростки, спиральные и решетчатые блоки.
Катализаторы, способные строить стереорегулярные полимеры (то есть с молекулами, все звенья которых располагаются в пространстве, строго подчиняясь определенной закономерности, — как это сделано, например, в белках), уже использовались в науке и технике. Но использовались вслепую. Когда, каким образом и какие именно вещества проявляют свои архитектурно-строительные способности, точно никто не знает. Вот и попробуй на ощупь найти среди сотен катализаторов как раз тот, который может осуществлять сборку первосортных каучуковых молекул! Да еще определить условия, наиболее благоприятные для его строительной деятельности.
И все же член-корреспондент Академии наук Алексей Андреевич Коротков заявил, что он попробует добиться этого, он будет работать над созданием правильных молекулярных цепей каучука. Если их смогла изготовить природа, то человек… Чем человек хуже природы?..
Можно было начать с того, чтобы попытаться сделать правильными молекулы лебедевского каучука: дивиниловые звенья были не столь сложно устроены, как изопреновые. Но уж если соревноваться с природой, то не стоит обманывать себя и брать задачу полегче. И Коротков сразу взялся за изопрен.
Уже первые месяцы принесли успех. Алексей Андреевич, попробовав вести опыты с несколькими новыми катализаторами, сразу напал на один из наиболее подходящих. Под действием этого катализатора звенья сами собирались в нужном порядке. Но не все. Один участок молекулы оказывался построенным правильно, затем следовал участок хаоса, потом — еще участок строгого порядка…
Это было уже большое достижение. Оставалось только понять, почему в молекуле образуются и хаотические участки. Но шел месяц за месяцем, а Коротков этого понять не мог. Сроки проходили, а результата не было, если не считать того, что из многих десятков образцов каучука, полученных им во время опытов, два (лишь два!) были очень похожими на натуральный, а их молекулы были правильными и аккуратными.
Эти два образца — тягучие, мягкие, прочные — и поддерживали его веру в то, что сделать «искусственный натуральный каучук» вполне можно. К сожалению, этой верой обладал только он. Другие же потеряли терпение. Группа химиков, которая под руководством Короткова искала новые пути в производстве каучука, была расформирована. У Алексея Андреевича остались только две помощницы-лаборантки: ему все-таки разрешили еще «попытать счастья» год-полтора.