Эта статья про несправедливость. Одну из многих, о которых я уже упоминал ранее, но оттого не менее обидных и горьких. Потому что людей, которые очень много сделали для науки, людей, чьими изобретениями пользуются тысячи, а могут (и должны!) пользоваться сотни миллионов, причём в самых разных сферах и отраслях, надо не просто знать, а почитать и возносить.
Но - по порядку.
В далёком 1948 году английский химик Б.А.Томс (B.A.Toms), специалист по реологии, установил, что при добавлении в воду ничтожных количеств (порядка 0.001%) полимерной добавки трение между турбулентным потоком и трубопроводом значительно снижается - от 50% до 80%.
Вроде бы ничего интересного, какая-то наукообразина. Однако если приглядеться более пристально, можно увидеть широчайшие перспективы этого открытия.
Например, всем известно, что для перекачки по трубам больших объёмов нефти нужны мощные насосы, особенно если вспомнить о том, что нефть - жидкость хоть и легче воды, но достаточно густая и вязкая. Такую прогонять по магистрали весьма энергозатратно. Однако если добавить в нефть те самые полимерные добавки (сам Томс работал с полиметилметакрилатом, растворенным в монохлорбензоле, хотя спектр этих веществ довольно большой), проходить по трубам она будет "с большей охотой" и меньшим сопротивлением. Что, как нетрудно догадаться, снизит энергозатраты на перекачку топлива.
В той же нефтедобывающей отрасли, напомню, прежде чем нефть поступит в трубопровод и начнёт двигаться "по горизонтали", необходимо прокачивать много чего сверху вниз и снизу вверх, "по вертикали". И здесь тоже ЭФФЕКТ ТОМСА очень даже кстати, ибо тоже снижает себестоимость добычи барреля чёрного золота. (Правда, можно спросить, насколько эти полимерные добавки повлияют на качество нефти, и легко ли потом будет от них избавиться. На самом деле - это проблема гораздо более низкого уровня.)
Допустим, это не нефть, а вода. Сразу же возникнет точно такой же вопрос: если это питьевая вода, то какие-либо полимерные добавки, даже в мизерных количествах, нам совершенно не нужны, и что с ними делать? Это действительно так. Но если это вода техническая? Например - в системе отопления. Или в пожарных установках, где мощные брандспойты должны послать струю как можно дальше, в очаг пожара. Догадались, о чём я? ЭФФЕКТ ТОМСА как раз и позволит сделать это, опять же, при равных энергозатратах. Плюс дополнительно защитит пожарного, отодвинув его подальше от опасности.
Если же замахнуться на святое - живой организм, получится вообще потрясающая картина: правильно подобранный полимер, введённый в кровь, способен помочь крови двигаться по сосудам с меньшим трением. Что, в свою очередь позволяет снизить давление без воздействия на гладкую мускулатуру артерий, вен и капилляров.
Можно попробовать "вывернуть этот эффект наизнанку", и сделать так, чтобы не жидкости в трубах было легче двигаться, а телу в жидкости. Например, если нанести на поверхность субмарины или корабля специальное полимерное покрытие, будет то же самое - на границе "твердое тело-жидкость" турбулентность снизится, а значит, скорость движения тела возрастёт. Не нужно уточнять, что скрывается за этой формулировкой. Просто представьте, что корабль прибудет в пункт назначения на несколько часов быстрее - при таких же затратах топлива, что и раньше.
То же самое решение можно предложить и для пловцов: натёрся специальной мазью (вариант - прописал гидрокостюм особым полимером) и вот ты уже способен перемещаться в толще воды с меньшими усилиями. Думается, покрытые слизью рыбы поняли это сотни миллионов лет назад.
Если пофантазировать, можно найти ещё много-много вариантов применения ЭФФЕКТА ТОМСА в самых неожиданных сферах. Например, сотрудники МГУ предложили добавлять те самые вещества в воду, которую заливают на ледовых аренах и стадионах, да и просто на катках. Как вы помните, коньки легко скользят по льду именно потому, что при сильном давлении узкой полоски металла на твёрдую воду между льдом и коньком образуется тонкий слой "расплавленного льда", по которому можно скользить долго и с наслаждением. А если в этой воде будет содержаться нужный полимер - то ещё больше и с ещё большим наслаждением.
Или же вот: все вы знаете о том, что существуют специальные технологии очистки поверхности от ржавчины или старой краски посредством мощной струи воды. Которую, кстати, можно разогнать до такой скорости, что вода будет разрезать, как ножом, и камень, и дерево, и железо. И, разумеется, если использовать ЭФФЕКТ ТОМСА, резать и чистить вода будет лучше, да и частицы абразива в ней будут тоже двигаться с большей скоростью.
Интересно, что данный эффект помог объяснить странный феномен, известный многим капитанам ещё с давних времён: при движении судна в акватории с большим количеством планктона, скорость резко возрастает. Оказывается, криль и микроскопические водоросли в процессе своей жизнедеятельности выделяют высокомолекулярные соединения (биополимеры), которые даже при незначительном содержании их в воде существенно снижают сопротивление быстро движущегося в ней тела.
Думаю, не открою государственной тайны, если скажу, что к числу тех самых чудодейственных веществ, в ничтожных количествах снижающих трение воды о трубы и судна о воду, относятся полиэтиленоксид, полиакриламид и (со)полимеры акриламида (анионные и катионные), полиэтиленоксид, поливинилпирролидон, различные полисахариды. В органических средах большое распространение получили низкомолекулярный полиэтилен и сополимеры этилена (в частности, сополимер этилена и винилацетата – «Сэвилен»), полибутадиен, полиизопрен, полистирол и его производные.
А теперь - о грустном и несправедливом.
Как вы уже, наверное, догадались, о самом авторе этого замечательного открытия известно лишь, что звали его B.A.Toms, и был он английским химиком. Да, вот ещё: свои работы он публиковал в книге "Теория и приложения реологии".
И это всё. Никаких подробностей, ничего более. А может, это вообще женщина? А может, он/а ещё жив/а? Нигде никакой информации нет...
Хотя этого человека надо бы в рамочку и на стену.
P.S. Грубо говоря, этот эпоним - очередной "висяк". До той поры, пока не найдётся более подробной информации и этом загадочном B.A.Toms.
Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!
