Летом инженер Диана Амундсен сидела в своём автомобиле и спокойно обедала. Бутылка воды на пассажирском сиденье не привлекала никакого внимания — обычная прозрачная поллитровка. Потом она краем глаза заметила дым. Потом две прожжённые дыры в обивке.
Солнце светило в боковое окно, вода в бутылке сработала как оптический прибор. Вот вам и работа по принципам обычной школьной физики!
Химия: страшилка с оговорками
Большинство людей, услышав об опасности нагретой бутылки в машине, сразу думают о токсинах. Рефлекс понятный, но немного устаревший.
Разговоры о бисфеноле А (BPA) — химическом веществе, которое якобы сочится из нагретого пластика, — к современным бутылкам не относятся. Одноразовая тара сегодня делается из ПЭТ (полиэтилентерефталата, маркировка «1»), и BPA там нет.
Зато при нагреве из ПЭТ в воду может мигрировать сурьма — тяжёлый металл, применяемый при производстве этого пластика. Исследователи из Университета штата Аризона во главе с Полом Вестерхоффом изучили этот процесс при разных температурах.
При комнатных 21°C бутылка безопасна даже через полгода. При 60°C концентрация сурьмы начинает в разы превышать допустимый порог, но только после нескольких месяцев непрерывного нагрева. При 70°C этот порог достигается примерно за 12 дней. При 80°C хватает двух суток.
Для бытового сценария это выглядит так: выпили бутылку воды, нагревшуюся за пару часов в машине, — ничего не случится. Но превращать тару в «постоянного пассажира», которая неделями жарится под летним солнцем, всё же не стоит.
Но химия здесь не более чем фоновая угроза. Главная — физика.
Бутылка становится линзой
Цилиндрическая бутылка, наполненная чистой прозрачной водой, — это собирающая линза.
Когда солнечный луч входит в воду, он замедляется и меняет угол — это преломление, описанное законом Снеллиуса. Вода изгибает параллельные лучи и сводит их в одну точку — получается фокус. В этой зоне концентрируется вся тепловая энергия пучка. Температура там может перевалить за 100°C — достаточно, чтобы поджечь тёмную ткань.
Фокусная зона такой «линзы» может оказаться в нескольких сантиметрах от стенки бутылки. Именно туда, в эти несколько сантиметров, попадает обивка сиденья, на которое бутылка опирается. Поэтому «бутылка лежит на сиденье» и «бутылка фокусирует луч на сиденье» — это одно и то же.
Прозрачная гладкая бутылка, полностью наполненная водой, даёт наиболее предсказуемый линзовый эффект. Рельефные грани и узоры на пластике рассеивают свет — такая бутылка уже куда менее опасна.
Кола или тёмный сок не работают вовсе: они поглощают свет, а не преломляют его. Нужны прямые солнечные лучи под подходящим углом, чаще всего — в боковое окно в середине дня или ближе к вечеру.
Дым, тление и открытый огонь
Эксперименты пожарных из США и Великобритании показывают: дым от тёмной ткани сиденья появляется за считанные секунды после того, как луч встаёт на место. Дальше всё зависит от материала, угла солнца и притока воздуха. Автомобильная обивка обычно пропитана антипиренами, поэтому она не вспыхивает сразу, а медленно тлеет и прогорает вглубь до поролона. При закрытых окнах открытый огонь может не появиться вовсе: сиденье просто тлеет, пока солнце не сдвинется, и оставляет глубокую прожжённую борозду.
Хуже, если рядом оказалась сухая бумага — чек, газета, салфетка. Бумага занимается значительно быстрее ткани. Многие водители списывают такие повреждения на поджог или брошенный в окно окурок — пока не находят виновницу рядом с прожжённым местом.
Тёмная обивка нагревается заметно быстрее светлой: тёмные поверхности поглощают больше инфракрасного излучения. Это означает, что владельцы чёрных и тёмно-серых интерьеров находятся в зоне несколько большего риска — при прочих равных.
МЧС России регулярно публикует предупреждения о том, что стеклянные и прозрачные пластиковые предметы в машине и на природе могут работать как зажигательные линзы. Особенно активно эта тема поднимается в регионах с жарким летом. Пожарные службы ряда европейских стран во время аномальной жары последних лет также рекомендовали убирать подобные предметы с сидений и приборных панелей.
Другие линзы в вашем салоне
Бутылка воды — не единственный поджигатель. Стеклянный снежный шар-сувенир фокусирует свет ещё эффективнее воды, потому что стекло преломляет лучи сильнее.
Конечно, вероятность, что этот шар поедет куда то с вами летом минимальна. Но случаи то фиксируют по всему миру. И именно этот шар - лидер по печальной эффективности поджигания.
Очки с плюсовыми диоптриями — собирающие линзы по определению. Косметическое зеркало с увеличением — вогнутая поверхность, которая концентрирует отражённый свет не хуже линзы. Прозрачные силиконовые присоски держателей для телефонов и видеорегистраторов на лобовом стекле при определённом угле тоже могут давать фокус прямо на торпедо.
Летний салон автомобиля — склад потенциальных поджигателей, каждый из которых выглядит совершенно безобидно.
Что делать: три правила
Первое: убирайте бутылки и стеклянные предметы с сидений. Пол под передними сиденьями это самое прохладное место в машине. Бардачок подойдёт тоже, как и багажник.
Второе: замените одноразовые бутылки на непрозрачный термос из нержавеющей стали. Он не работает как линза, не создаёт проблем, связанных с перегревом ПЭТ, и сохраняет воду холодной даже в раскалённой машине.
Третье: проверьте, что лежит в вашем салоне прямо сейчас. Очки, зеркала, стеклянные сувениры, прозрачные бутылки — на прямом солнце всё это может стать источником прицельного теплового луча.