Új Szó - Vasárnap, 1979. július-december (12. évfolyam, 26-52. szám)
1979-12-23 / 51. szám
TUDOMÁNYPi TECHNIKA B enz 1878-ban szedkesztette meg az első ikétiitemű motort, majd 1882-ben Daimler és Maybach az első járműmotort is meg- építetta Benz 1885-ben hajtott Iki az utcára első elektromos gyújtású, egyhengeres, négyütemű motorral hajtott, háromkerekű járművével. Dunlop 1888-ban leltalálta a felfújható gumit a kerékpárhoz. Benz 1893-ban még zörögve haladt végig a vidéken négykerekű járművével, újabb két év múlva azonban a felfújható gumit az autóknál is alkalmazták. A kaucsuk iránt egyszerre megnőtt a kereslet. A brazíliai őserdőkből 1850-ben a legkegyetlenebb kitermelési módszerekkel 1500 tonna nyers- kaucsukot nyertek. A századforduló évében a világviszonylatban szükséges 50 000 tonna növényi kaucsukot főleg az Indonéziában és Indiában elterülő ültetvényekből fedezték. A világ kaucsuk- felhasználása gyorsan nőtt, 1961-ben már elérte a 4 millió tonnát. A vadon termett kaucsuk ekkor már végérvényesen a háttérbe szorult, s az ültetvényeken termelt mennyiség sem fedezte a szükségleteket. Ördögi anyag ez a kaucsuk. Kinyújtják, össze- ugrik. Ha kénnel melegítik (vulkanizálják), nem lesz ragadós, és még rugalmasabbá válik. Ha kevés ként használnak, lágygumi keletkezik, amely deformáció után különösen gyorsan felveszi eredeti alakját. Ha több kénnel vulkanizálják, az eredmény a keménygumi, az ebonít. Ez ,a gumiszerű rugalmasság sok fejtörést okozott. Hogyan lehetséges az, hogy a kaucsukból készített gumiszalag széthúzás után azonnal visz- szaugrik, ha elengedik. De mi az a kaucsuk? Williams 1860-ban retortában hevített kaucsukot. A bomlástermék között volt egy folyadék, amely olyan alacsony hőmérsékleten forrott, mint az éter; ezt izoprénnek nevezte el. Tizenkilenc évvel később Bouchardet Franciaországban ezt a folyadékot desztillálva egy kaucsuk- szerű masszát kapott. Három évvel később az angol Tilden is erre az eredményre jutott. Gyanították, hogy a kaucsuk izoprénből épül fel. Valamilyen módon sok molekula izoprén kapcsolódik egymáshoz, de hogy miként, az hosszú ideig rejtély maradt. Még azután is, hogy Harris 1904-ben a ikaucsu'kot a kettős kötéseknél ózonnal (O3) elhasította. Bár a hasadási termékekből sikerült megállapítania az izoprén-építő- kövek kapcsolódását a kaucsukban, még fennmaradt a kérdés: hosszú láncok-e, vagy pedig óriás gyűrűk? Ebben az időben a kémikusok bele voltak bolondulva a gyűrűkbe. Ezért nem akarták elfogadni azt, amit a múlt század hatvanas éveiben már feltételeztek, nevezetesen, hogy a kaucsuk sok tagból álló hosszú láncokat alkot. Ezt a gondolatot hosszú ideig, egészen a húszas évek végéig elutasították. Meg voltak győződve arról, hogy a kaucsuk 3—12 tagú gyűrűkből épül fel. Staudingernek sokáig kellett harcolnia ez ellen a felfogás ellen, míg végre a kísérleti eredmények hatására a tudományos világ elfogadta, hogy a kaucsuk olyan lánc-makromolekula, amely száz meg száz, egymáshoz valódi konva- lens C—C kötésekkel kapcsolódó monomer egységből áll. Megszületett tehát a makromolekulák felépítésének alapelve. Ha azt tekintjük, hogy a polimerkémia és a molekuláris biológia mekkorát fejlődött e felfedezés eredményeképpen, nem túlzás, ha ezt az alapvető felismerést a bolygók mozgásának felismerésével azonos horderejűnek tartjuk. Most esett le a hályog a vegyészek szeméről, rájöttek az összefüggésre: a természetes kaucsuk poliizoprén, a cellulóz pedig po- liglükozid. Csak izoprént kellett polimerizálni, hogy a poliizoprén táncmolekuláit megkapjuk. Az izoprén- hez hasonló vegyületek pedig valószínűleg ugyancsak kaucsukszerű polimereket alkotnak. Polimerizáltak tehát mindent, ami csak C = C kettős kötéseket tartalmaz: dimetil-butadiént, vi- nil-kloridot, sztirolt, akrilsavat, metakrilsav-me- tilésztert és egy sereg más telítetlen vegyületet. Mindez igen jól ment. Csak az etilénnel voltak nehézségek. Ennél már jókora nyomást kellett alkalmazni, hogy a polimerizáció lejátszódjék: 2000 atmoszférára és 200 Celsius fokra volt szükség. A mesterséges kaucsuk gyártására először nem az izoprént alkalmazták. Az első világháború idején, amikor Németország az angol blokád következtében nem jutott természetes kaucsuk- hoz, elkezdték az izoprén technikailag könnyebben hozzáférhető származékát, a dimetil-butadiént polimerizálni. Az eredmény a metilkaucsuk volt, amelytől a szakértők nem voltak elragadtatva. A tüzérség keménygumi-kerékkel való ellátására 1918-ig 2500 tonna metilkaucsukot állítottak elő. Amikor a háború után ismét megindult a természetes kaucsuk importja, a „hadikaucsuk“ gyártását • beszüntették. A kaucsuk szintézisét csak 1925-ben vették fel az IG Farben kutatási programjába, s a Buna S- ben, a butadién és a sztirol (vinil-benzol) kopo- limerjében találták meg a megoldást. A mesterséges kaucsukok előállításánál elég messze eltávolodtak a természetes kaucsuktól. Ez néhány szempontból előnyös volt, például ,a butadién-kopolimerizátumoknak jobb a kopás- és olajállóságuk. Ugyanakkor azonban a mechanikai tulajdonságok tekintetében a természetes kaucsuk eleinte felülmúlta a mesterségest. Különösen érvényes volt ez a nagy terhelés melletti hőfelvételre, például a nehéz teherautók és a repülőgépek kerekei esetében. Mindez 1954-ben gyökeresen megváltozott. Mint a kémia történetében már annyiszor, a lökés most is egészen más irányból érkezett. Ziegler azt a szenzációs megfigyelést tette, hogy az etilén már szobahőmérsékleten is polimerizálható, mégpedig nagyobb nyomás alkalmazása nélkül, ha katalizátorként AIR3.TÍCI4 típusú vegyületeket alkalmaznak. Az így keletkező polietilén sűrűsége nagyobb, mint a nagy nyomáson és magas hőmérsékleten előállítqtt terméké. A nagynyomású polietilénben ugyanis a láncmolekulákon elágazások vannak, amelyek megakadályozzák, hogy a láncok szorosan egymás mellett helyezkedjenek el. Egy alkalommal Ziegler a milánói Naftának is bemutatta a katalizátor hatását az étilén poli- merizációjára. Ezután Natta a propilénen is-kipróbálta a katalizátort. Ekkor következett be az újabb szenzáció! Míg a korábban alkalmazott polimerizációs katalizátorokkal propilénből csak olaj- vagy viasszerű termékeket kaptak, a Zieg- ler-ikatalizátorokkal szilárd műanyagok keletkeztek, amelyek a 130 Celsius fokot is kibírták. Valóságos új világot tártak fel ezek a felfedezések. A Ziegler-katalizátorok segítségével megnyílt a lehetőség, hogy az emberiség a sztereó- specifikus polimerizálás útján merőben új tulajdonságokkal bíró termékekhez jusson. Az említett felfedezés egyúttal a kaucsukszin- tézis újjászületését ' is jelentette. Naftának és munkatársainak sikerült a poliizoprén és a poli- butadién legtöbb elméletileg elképzelhető térbeli izomerjét előállítani. E kutatásjk során olyan mesterséges kaucsukot is előállítottak, melynek tulajdonságai teljes mértékben megegyeztek a természetes kaucsukéval. Ez a szintézis 1956-ban az iparba is bevonult. A legnagyobb érdemeket ezen a területen a Szovjetunióban a Korotkov vezette kutatócsoport („SKI-kaucsuk“), az USA-ban Stavely és csoportja („Coral rubber“], valamint Horne kollektívája („Ameripol SN“) szerezte. Ezek a termékek sem a belőlük készített gumi tapadása, szilárdsága, sem pedig más mechanikai tulajdonságok szempontjából nem maradnak el a természetes kaucsuktól. Érdekes az is, hogy a Ziegler-katalizátorokka! a butadiént cisz-polibutadiénné lehet polimerizálni, amelynek elasztikus tulajdonságai olyanok, mint a természetes kaucsuké, ugyanakkor kopásállósága, hidegtűrése jobb, s a hő hatására sem öregszik annyira. Ezt a polimert a* Szovjetunióban SKD-kaucsuk néven gyártják. A nagy rugalmassággal párosuló, kopásállóság ezt az anyagot különösen alkalmassá- teszi nehéz teherautók gumiabroncsainak és szállítószalagoknak az előállításra. Mivel azonban technológiailag nehezen kezelhető, rendszerint SKI-kaucsukkal keverve használják. HEINZ RAUBACH A LÉZERSUGÁR ALKALMAZÁSI TERÜLETEI A tudomány és az ipar is érthetően nagyra értékeli a lézereket. A Szovjetunióban a Lebegyev Fizikai Intézetben kidolgozott lézersugaras rendszer például lehetővé teszi a képfényességnek igen sokszoros, a megfigyelt tárgy meg- világítottságánák növelése nélkül történő felerősítését, ami számos kutatási területen — így az orvostudomány és a biológia szférájában — nagyon fontos. Sokat köszönhet a lézersugárnak a híradástechnika és a televízió. A fizikai intézet kutatói a lézer segítségével működő közvetítő rendszerben a képjeleket mindössze 0,15 milliméter vastag üvegszálon juttatják tovább. Az intézetben dolgozó kutatók egy lézer rendszerű képcsövet is kifejlesztettek a hagyományos képcső helyére. A képernyő szerepét a csőben különleges módszerrel növesztett és megmunkált monokrlstályos szerkezetű félvezető réteg tölti be. A képernyőn különböző félvezető anyagokat rétegezve egymásra tetszőleges színű kép állítható elő és az alapszínekből kapott képek keverésével kitűnő színes felvétel nyerhető. V. TORGAJEV A Csehszlovák Tudományos Akadémia Fizikai Intézetének kutatói többek között a szilárd anyagok mágneses tulajdonságai vizsgálatával is foglalkoznak. Ennek a kutatási munkának nagy jelentősége van az elektrotechnikai és elektronikai berendezések minőségének további javítása szempontjából. Főleg a hálózati transzformátorok, a villanymotorok és a számítógépek adattárolóinak tökéletesítéséről van szó. Ez a kutatási irányzat a KGST keretében megvalósuló tudományos-műszaki együttműködés fő feladatai közé tartozik. A tudományos kutatók az utóbbi években nagy figyelmet szenteltek az olyan űj típusú fémanyagoknak, amelyeknek az eddig alkalmazott anyagokkal szemben jobb mágneses tulajdonságaik vannak. A felvételen Dr. Zdenék Frait, a tudományok doktora, a mágnességkutató osztály vezetője különböző fémes ötvözetek nagyfrekvenciás tulajdonságait méri A CSTK felvétele A mágneses 'képrögzítés egyik legfőbb előnye, hogy a képmagnók és képkamerák viszonylag kicsinyek, s könnyen mobilizálhatók. Amióta szélesebb körben elterjedlek, a gyártó cégek arra törekszenek, hogy iképmag- nőtípusaik bárhol használhatók legyenek, ahol van megfelelő tápfeszültség. A hordozható képmagnók egyik változata hálózati üzemű, s csak ott használható, ahol 220 vagy 110 V-os hálózati feszültség van. Ilyen típus például a Sony cég AV—3820 iCL Jelzésű képmagnója, amely főként az audiovizuális helyszíni felvételek célját szolgálja fekete-fehér képfelvétellel és mono hangfelvétellel. Ehhez a készülékhez 1/2 coll szélességű magnószalag használható. A kísérőhang felvételére a képrögzítéssel egy időben és utólagosan is lehetőség van. A hang mindkét esetben szinkro nizálható a képpel. Ez a készülék azonban nem elégíti ki az olyan felvételi igényeket, ahol a hordozhatóság mellett a telepes üzemmód is fontos követelmény. E célra fejlesztette ki a Sony cég a most már sorozatban gyártott AV— 3420 CE típusú telepes képmagnót és az AVC—3450 CE típusú felvevőkamerákat. A magnó szintén 1/2 collos szalaggal működik és fekete-fehér képfelvételre alkalmas. 12 V telepfeszültséggel vagy hálózati adapterrel üzemeltethető. A kéipmagnós felvételek nemcsak az audiovizuális technikában, hanem az iparban, a térképészetnél és természetesen a tévétudósftók munkájában is döntő jelentőségűek. A fejlett technikával működő televíziós társaságok elterjedten használják riporteri célokra a telepes képmagnókat, főleg a jobb minőségű. félprofesszionális típusokat. (t. é.) A jénai nagy teljesítményű optikai üveg Az optikai precíziós készülékgyártáshoz, a tudomány és technika bármely területe számára előállított optikai készülékekhez kiváló, a legkülönbözőbb tulajdonságokkal rendelkező optikai üvegek szükségesek. A jénai optikai üvegek közül különleges jelentőségűek a színtelen optikai üvegek. A nagy teljesítményű optika fejlődésével párhuzamosan mind nagyobb követelményeket támasztanak az optikai üvegekkel szemben. Ezek a követelmények főleg az optikai homogenitásra és a hullámoptikai kritériumokra vonatkoznak. Az optikai homogenitáson a törésmutató térbeli állandósága értendő az üvegben. A nagy teljesítményű objektívek minőségének javítására sokoldalú kutatási és fejlesztési programot dolgoztak ki, és már sokéves tapasztalattal rendelkeznek. A fotolithográfiaí speciál objektívek teljesítőképesége — mint pl., az MKF-6 multispektrál 'kamera — a jénai optikai üvegek minőségének meggyőző bizonyítéka. c (jaaner Rundschau) 6 is ozsrn Ho rdozható képmagnók
