Воздушный шарик, путь в 3 тысячи лет

Так ли прост воздушный шарик?

Казалось бы, что сложного могут скрывать в себе обычные воздушные шарики, которые мы все знаем и любим с детства?! Однако, если углубиться в историю наших надувных друзей, оказывается, что они не так и просты! Надувные шары в том или ином виде непременно сопровождали человечество в двух областях: в ритуалах и таинствах, из которых появились наши праздники, и в любопытстве, родоначальнике всех наук. Надувные шары всегда были и элементом украшения, и детской игрушкой, и вместе с тем «лабораторным оборудованием».

Прообразом привычных нам надувных шаров, которые использовались как декорации, можно считать надутые пузыри из животных потрохов. Их разукрашивали яркими красками и использовали в качестве украшения во время праздников. «Родственниками» таких шаров можно считать китайские фонарики, которые служат тем же целям и поныне – и в храмах, и на праздниках. А в изыскательских целях различные эксперименты с воздухом и газами, в том числе и с наполненными воздухом шарами, проводились ещё древними греками и китайцами.

Когда стали появляться привычные нам шары?

Более привычные нам надувные шары стали появляться, когда европейцы познакомилось с новыми материалами после открытия Нового Света во время колониальных экспансий XVI-XVII веков. Европейцы обратили внимание на популярную игру в мяч, в разных видах распространённую по всей Мезоамерике. В качестве мяча использовался цельный кусок каучука – нового для европейцев материала. Археологи предполагают, что эта игра появилась около полутора тысяч лет до н. э. на территории современной Мексики. В процессе изучения местной флоры европейцы обнаружили деревья, которые выделяли латекс, подобно привычному нам берёзовому или кленовому соку. Ацтеки пропитывали латексом ткань, чтобы придать ей водонепроницаемые свойства и для изготовления различных контейнеров. Европейские ученые начали проводить эксперименты с латексом, изучая его свойства и возможные применения. Так европейцы открыли для себя уникальные свойства каучука, такие как упругость, водонепроницаемость и эластичность. Шарлю Мари де ла Кондамину приписывают представление образцов каучука в Королевской академии наук Франции в 1736 году, и это первая зафиксированная научная работа о каучуке. А в Англии в 1770 году Джозеф Пристли заметил, что кусочек каучука превосходно стирает след от карандаша на бумаге, и так родилось второе название каучука – резина. И до сих пор в магазинах продаются карандаши с резинкой для стирания (ластик, от слова «эластичный»).

Из чего сейчас создаются воздушные шарики

Добываемый у деревьев латекс похож на молоко. Это эмульсия, где в водной среде находятся белковые частицы. На воздухе эти частички начинают слипаться между собой, и получается каучук – упругий эластичный материал. Если в жидкий латекс обмакнуть палец, то частицы каучука облепят его со всех сторон, и чем дольше будет находиться палец в молочке, тем толще будет становиться каучуковая плёнка. Таким образом можно получить «формочку», которая очень точно повторяет узор кожи пальца. Кстати, латексное молочко выделяет не только бразильская гевея – дерево, которое сейчас используют для добычи латекса, – но и множество других каучуконосных растений. Например, обычные одуванчики тоже производят латекс: именно он пачкает руки, сочась из сорванного стебля. Учёные предполагают, что растения выделяют латексное молочко в качестве защиты от повреждений и поедания насекомыми. Стоит отметить, что латекс – это не сок дерева, и сбор латекса самому дереву не вредит.

Позднее замечательными свойствами каучука в полной мере воспользовался английский учёный Макс Фарадей. Он описал свои эксперименты в сообщении для Королевского общества (британская Академия наук). В 1824 году Фарадей изучал свойства водорода. В опытах он использовал два листа каучука, спрессованные по краям, а чтобы пласты не слипались посередине, он присыпал их мукой. По мере надувания этот шар растягивался, а стенки становились прозрачными. Так, в угоду науке, родился первый латексный шар! Уже в 1825 году в продаже появились занимательные наборы «Сделай сам» от Томаса Хэнкока, основателя британской резиновой промышленности. В наборе была бутылочка с раствором каучука и шприц для выдувания пузырей. Хэнкок также запатентовал процесс получения разных изделий из каучука посредством обливания или макания форм в латекс.

Не будет преувеличением сказать, что благодаря знакомству европейцев с каучуком в мире произошла целая индустриальная революция. Однако, оставалась одна нерешённая проблема: каучук был липким и неустойчивым, срок службы изделий был невелик. Исследователи и промышленники сосредоточились на поиске способов «закрепления» каучука. Долгие годы экспериментов и, как нередко водится, счастливая случайность, позволили американцу Гудиеру в 1839 году получить патент США на процесс, названный им «вулканизация», в честь древнеримского бога Вулкана. В результате нагревания каучука с серой в материале происходит образование дополнительных химических связей, что и стабилизирует каучук, не ухудшая его эластичные свойства. И уже в 1847 году были произведены первые, похожие на современные, латексные воздушные шарики из вулканизированного каучука.

Латекс исчерпаем? Что делать когда он закончится?

Для добычи латекса специально высаживаются новые леса – плантации гевеи бразильской. В начале XX века из-за острого мирового дефицита каучука, на родине гевеи, в Бразилии, деревья высаживались очень плотно, что в результате привело к их гибели от эпидемии грибка, естественного врага гевеи. Сейчас основными поставщиками натурального латекса являются страны Юго-Восточной Азии (Таиланд, Малайзия, Шри-Ланка, Камбоджа). В среднем, плантация существует до 40 лет, после чего её рекультивируют.

И в настоящее время качественные надувные шары с гелием всё так же изготавливаются из натурального латекса. Из надреза в коре дерева латекс в течение дня собирается в небольшую плошку. Далее собранный латекс перевозят на фабрику. Сами шарики производят методом окунания керамической формы в подкрашенный латекс. Если в латекс не добавлять красители, то шарик получается прозрачным, а от исходной формы зависит размер и форма будущего шарика. Потом специальными щётками-валиками формируется горлышко у шарика, чтобы было удобно его надувать. Шарики снимаются с формы, опудриваются тальком, чтобы они не слипались, и вулканизируются при высокой температуре. Часть шариков сразу упаковывается для магазинов, а часть поступает в печатный цех, где на шарики наносят изображения и поздравления. Всё для того, чтобы мы могли радоваться ярким красивым воздушным шарам!