Металлы, тайну которых человеческий разум уже разгадал, обладают многими отрицательными свойствами. Они коррозируют, у них недостаточно высокая прочность, они неспособны переносить низкие и высокие температуры. Но, пожалуй, самый главный их порок, это трудность обработки. Достаточно немного побыть в механическом цехе машиностроительного завода, чтобы в этом убедиться. Тысячи тонн стружки и других отходов идет ежедневно на переплавку. А сколько металла ежегодно гибнет от коррозии!
Всего этого лишены высокомолекулярные соединения. Они легко поддаются обработке, они химически устойчивы, механические свойства их могут быть самыми различными.
Например, армируя полимеры, мы можем получить материалы с прочностью значительно превосходящей прочность металлов. Эти материалы уже сейчас широко применяются в различных областях техники.
Из пластических масс можно изготовлять не только мебель и строительные материалы, но и корпуса станков, шестерни, кузова автомобилей. В будущем же практически почти все металлические части станков, машин, самолетов можно будет заменить на легкие, красивые и прочные высокомолекулярные соединения.
Полимеры начинают приближаться к металлам. Конечно, не по своему внутреннему строению, а по способам обработки. Уже сейчас, например, известно, что полимеры могут закаляться и отжигаться. В дальнейшем, вероятно, мы сможем осуществить и их легирование. Таким образом, семья полимеров разрастается. И ее росту нет пределов, так как вариантов образования "внутреннего построения" полимеров бесконечное множество.
Чем подтверждается этот вывод? Прежде всего последними исследованиями структуры. Раньше предполагалось, что полимер — это длинные нити, так называемый "полимерный войлок". Такое мнение было ошибочным. Органический полимер — это пачки цепей, состоящих в основном из атомов углерода, водорода, кислорода, иногда азота. Причем все вторичные структуры — ступенчатые, то есть представляют как бы стопку писчей бумаги, каждый листик которой — это одна цепь. Пачки цепей сворачиваются в ленты и плоскости. Цепи могут также сворачиваться в виде шариков.
Многообразны и различны свойства этих "шариков" и "пачек". Например, из полимеров можно выращивать кристаллы. Из любого кристаллизующегося полимера можно получить одиночные кристаллы, притом довольно большие. Это свойство сближает полимеры с минералами.
Однако мало изучить какой-либо полимер в научной лаборатории, необходимо, чтобы он стал бы полезным и необходимым человеку в повседневной жизни. Путь от ученого-химика к "потребителям", если можно так выразиться, лежит через химическое предприятие, через завод, на котором изготавливается какая-либо деталь или изделие.
Каким же должен быть этот завод?
Вероятно, он будет по внешнему виду цехов напоминать машиностроительный. Только в цехе будут специальные станки, высокопроизводительные и во много раз сложнее, чем сейчас. Ведь в их задачу будет входить не только придание формы будущему изделию, но и одновременное придание структуры.
Сейчас, к сожалению, таких станков не существует. И это в значительной степени сдерживает развитие химии высокомолекулярных соединений.
Например, в специальной форме из пластической массы был приготовлен кузов легкового автомобиля. Кузов по всем показателям превосходил изготовленный из металла. Срок его службы увеличивался в несколько раз. Однако после штамповки всегда остается много бахромы, которую приходится снимать вручную. Это не только удорожает стоимость изделия, но и делает работу малопроизводительной. С появлением специальных станков, которые обрабатывали бы пластические массы, картина резко изменится. Тогда производство станет поточным и, учитывая небольшую стоимость сырья для полимеров, изделия из них по сравнению с металлическими будут в несколько раз экономичней…
Говоря о применении высокомолекулярных соединений в науке, технике и быту, нельзя не сказать о применении полимеров в биологии и медицине.
Биологи сейчас ведут настойчивый штурм живой клетки. Они стараются проникнуть в тайну белковых превращений, которые лежат в основе жизни человека. Узнав механизм работы клетки, человек навсегда избавится от болезней, он научится изменять ее деятельность в нужном направлении, продлит свою жизнь.
Одно из направлений исследований в химии полимеров — биологическое. Ученые изучают законы образования сложных структур. Ведь клетка — это не что иное, как высокомолекулярные соединение. Закон образования полимеров поможет биологам. Он нужен для сравнения. Представим себе клетку в виде осажденной крепости. Биологи штурмуют ее на главном направлении. А химики с тыла. Общими усилиями они, в конце концов, победят "неприятеля". Сомневаться в этом — значит недооценивать человеческий разум, его безграничное стремление и познание природы.