Стеклянная революция
100 лет назад традиционный материал стал первопричиной глобальных изменений.
Трудно отыскать более прозаичную вещь, чем стекло, среди материалов, востребованных современной технологической сферой. Между тем важнейшие шаги в развитии науки и промышленности могли и не состояться, если бы люди не придумали способ дешевого и массового производства силикатного стекла.
Разумеется, даже самые смелые провозвестники глобальной IT-революции не могли предугадать, насколько важным окажется присутствие в технологической ойкумене этого элементарного материала и, в первую очередь – в сфере обработки, хранения и передачи информации. В XX веке электронные лампы и большинство измерительных приборов, средств связи, наблюдения и навигации небезуспешно защищались от внешних воздействий именно стеклом. Более того, первые опыты создания телевизионных приемников и даже дисплеев ЭВМ никак не могли обойтись без старого доброго материала. Человек не только защищался стеклом от окружающего мира, но пытался познать мир, используя стекло как посредника. Образно говоря, эпоха IT-революции не могла наступить без предварительной фазы, где стекло как некая универсальная оболочка неотступно сопровождало почти все технологические новшества.
История стекла в Старом и Новом Свете довольно драматична – этот древнейший материал изменил свое предназначение относительно недавно и достаточно быстро. В истории же технологий старые ремесла это те, которые изменяются с течением времени медленно.
А вот для окон стекло стали использовать не сразу. Так, живописные витражи готических соборов в Европе выявили ограниченные возможности этого материала: легче было изготовить цветное стекло разных оттенков (цвет создавался за счет разных примесей), чем совершенно чистое. Существовало и сугубо практическое препятствие для развития технологии: вплоть до XIX века в Старом Свете налоги подсчитывались не по площади постройки, а по количеству окон (понятно, что мастерам заказывали чаще всего небольшие, плоские и толстые стекла). Оптические же приборы, для которых стекло было необходимо, очень долго были штучным товаром и стоили баснословно дорого.
Качественный скачок в этой отрасли специалисты относят к началу прошлого века. Надо сказать, что на протяжении столетий стекольное ремесло было довольно престижно и даже окутано тайной. Это производство было миром точных формул и таинственных процессов и, в отличие от других ручных ремёсел, имело высокий статус. Подобная ситуация сохранялась до тех пор, пока стекло было предметом роскоши. Изобретение во второй половине XIX столетия механических методов изготовления ровного и гладкого стекла разом перевернуло и представление о возможностях этого материала, и отношение к нему общества. Конечно, было бы некорректно упрощать этот многотрудный этап. Дело в том, что долгое время законодателями мод здесь считались французы и англичане. Первые удачно внедрили в производство особые формовочные столы для разливки и доводки стеклянной массы (после этого поверхность шлифовалась специальными приспособлениями.) Вторые небезуспешно экспериментировали с техниками, заимствованными из сталелитейной промышленности, и практически внедрили процесс непрерывной выработки жидкого стекла. Дело было за малым: добиться относительной дешевизны продукта и отыскать гарантированные рынки сбыта. (Небезынтересно: чуть более ста лет назад главным потребителем оконного стекла были владельцы оранжерей.)
Как это часто бывало в новейшей истории, свое слово сказали американские заводчики. Новый Свет стал постепенно выходить на первое место по организации производства стекла и модернизации оборудования. Рост консервной промышленности стимулировал появление множества оригинальных изобретений. Так, в 1895 году бывший шахтер Майкл Оуэнс из штата Огайо запатентовал полуавтомат по производству бутылок. Историки считают это огромным достижением, главным со времени «доисторического» изобретения чугунной формы для выработки стеклянных сосудов. Усовершенствованный аппарат Оуэнса, который обслуживали только два работника, производил в час 2,5 тыс. бутылок (именно с помощью этой машины стал возможен выпуск в большом количестве электроламп). Возможно, новинка так и осталась бы локальным прорывом, но механик-самоучка Оуэнс работал на заводе, который принадлежал энергичному фабриканту Эдварду Либби, а в окрестностях завода оказались большие запасы природного газа для стеклодувных печей и ресурсы хорошего песка. Средства, полученные от доходного бутылочного производства, хозяин направил на усовершенствование цеха по выработке зеркального стекла.
Не секрет, что первые удачные разработки нередко мешают организаторам производства рассмотреть перспективу, смущают возможностью извлечения сиюминутной прибыли. Но Эдвард Либби оказался не только предприимчивым бизнесменом, но и искусным стратегом (согласно другой версии, ему просто нравилось возиться со стеклодувной техникой.) В 1911 году Либби рискнул приобрести патенты на изготовление листового стекла другого рационализатора-самоучки – Ирвинга Колберна.
Необходимо заметить, что американцы к тому времени уже не раз обжигались на «усовершенствованных» машинах для отлива стекла. Большинство неудачных попыток было связано с неуклюжими опытами по преобразованию апробированной, но затратной технологии получения листового стекла прямо из печи: лист металла погружался в жидкое стекло и, когда стекло приставало к нему, поднимался, вытягивая стекло в лист. Колберн предложил использовать для контроля толщины стеклянного листа специальные огнеупорные валики: вращаясь в разные стороны от центра листа, они гарантировали получение ровной, без изъянов, поверхности. В итоге новый аппарат по производству оконного стекла был признан научным сообществом первым практическим устройством для поточного получения стекла любой толщины.
В свою очередь, автопромышленники инициировали дальнейшие изыскания в улучшении продукции: им требовалось и солнцезащитное стекло, и безопасное, и стекло различных форм. Так, появление стекловолокна обусловила необходимость в звуконепроницаемом стекле для оптимизации корпуса автомобиля. Кое-кто из исследователей полагал даже, что в недалеком будущем стекло вытеснит сталь как основной материал для производства машин. Пока же стекло выполняло свои непосредственные функции, позволяя водителям чувствовать себя в пути комфортно и достаточно безопасно.
Однако главным следствием внедрения поточного производства стекла стала возможность использовать его для разрешения проблемы, долгое время считавшейся неразрешимой. Речь идет об использовании стекла как прозрачной границы между помещением и открытым пространством. Удивительно, но и здесь человеческий разум смог преуспеть в ничтожно малые сроки – фактически на протяжении жизни одного поколения.
Парадоксально, но строители и архитекторы, представители довольно консервативных профессий, очень быстро усвоили и востребовали революционные качества традиционного материала. Одни всесторонне использовали его яркость, блеск и отражательную способность. Другие отдавали предпочтение таким его открывшимся свойствам стекла, как способность изменяться под давлением или складываться многократно без признаков усталости, свойственных металлам. К тому же стекло не поддается коррозии, а сырья для его производства всегда в избытке. Таким образом, совершилась не только серьезная переоценка задач любого строительства, но и возникли немыслимые прежде архитектурные течения и школы (в принципе современный промышленный дизайн тоже ведет свою родословную от начала «стеклянной революции»).
Источник: IT News №7 (апрель 2012)
Опубликовано 12.04.2012