Железо сегодня и завтра

Студент проспал лекцию, прочитанную в актовом зале. - Железо с Луны не ржавеет. - О металлургии высоких давлений и эпсилон-железе. - Поиски новых путей развития материалов на основе железа.

Место происшествия - сооруженное в первом десятилетии нашего века здание Института металлургии железа. В один из осенних дней 1981 года в Актовом -зале Института должен был читать лекцию профессор Клейн - известный ученый, кандидатуру которого уже дважды выдвигали на соискание Нобелевской премии. Сегодня студентам предстояло прослушать вводную лекцию по металловедению железа и его сплавов. Более четырех десятилетий ученый посвятил этой области науки и знал свой предмет досконально. Железным Густавом называли его в Институте. Студенты и боялись, и любили профессора.

Солнечные блики скользили по крышкам старинных скамеек, отполированным многими поколениями студентов. Их "украшали" творения студентов-писателей и художников, навеки запечатлевших свои мысли на дереве. Иногда эти надписи, сделанные карманным ножом или шариковой ручкой, с завидной краткостью характеризовали лекцию или какого-либо представителя ученого мира. Не далее, как вчера, на заседании Ученого Совета Института один из таких представителей, очевидно, задетый за живое очередной глубокомысленной надписью, выступил с убедительной речью о вреде подобных творений, подрывающих авторитет заслуженных и облеченных доверием людей и оскверняющих добрые традиции учебного заведения. Эта горячая речь закончилась под звуки сочувственного бормотания членов Совета, на чем инцидент и был исчерпан. Железный Густав никак не реагировал, зная, что любые мероприятия, направленные против подобной формы студенческого творчества ничего не дадут, как не давали и до сих пор. Студенты последующих поколений таким образом узнают мысли своих предшественников, а инстинкт подражания, не менее сильный, чем другие инстинкты, заставит этим традиционным способом высказать свое мнение.

Один из студентов по имени Ганс-Герман боролся с искушением отдаться воле инстинкта, который казался ему мало приличным, и постарался переключить внимание на весьма привлекательную головку юной Денизы, в которую был влюблен с первой встречи. Утверждения железного Густава о том, что нет ничего более интересного и захватывающего, чем кристаллическая решетка железа, вызывали в нем протест и отвлекали от куда более занимательных мыслей о любви и счастье. Он не заметил, когда голос Железного Густава начал постепенно уходить от него и теперь уже слышался где-то далеко, напоминая бормотанье. Набежавшее облако стерло солнечные блики со стен и скамей, а свет стал мягким и призрачным, как в старомодном танцбаре. Ганс-Герман вдруг с удивлением обнаружил, что в аудитории, кроме него и профессора Клейна, никого нет. Тот, дружески улыбаясь, позвал его. Мгновение спустя Ганс-Герман уже стоял перед своим учителем.

Железный Густав положил правую руку на плечо Ганса-Германа и сказал, что хочет ему кое-что показать и пригласил следовать за ним.

Дверь, через которую они прошли, Ганс-Герман раньше не замечал. Он предполагал, что она выходит на улицу, но неожиданно оказался в бесконечно длинном коридоре, по обеим сторонам которого было множество дверей. Профессор прошел немного вперед и открыл вторую или третью дверь слева.

Ганс-Герман увидел несколько больших стеклянных сосудов кубической формы, назначения которых понять не мог. Обычно в подобных сосудах хранили фруктовые соки и сквозь прозрачные стенки можно было наблюдать за их циркуляцией. Здесь тоже циркулировали какие-то жидкости, но они были серого, черного, фиолетового и бледно-желтого цвета и напоминали не фруктовые соки, а промышленные сточные воды. И это было близко к истине. Профессор указал на стеклянные емкости, в которых, кроме жидкости, находились и какие-то детали. Ганс-Герман попросил профессора объяснить ему, что все это означает. Тот в ответ мягко улыбнулся:

- Помните сообщение, которое облетело мир лет восемьдесят назад? Тогда было установлено, что железо, доставленное с Луны, не ржавеет и противостоит самым агрессивным средам. Одновременно было высказано предположение, что облучение обычного земного железа ионами инертного газа, встречающимися и в солнечном ветре, должно дать тот же эффект.

Ганс-Герман недоуменно покачал головой - странный вопрос. Как может он, двадцатилетний парень, помнить то, что было восемьдесят лет назад? Профессор между тем продолжал:

В то время, примерно в 1978 году, указанное сообщение почти не привлекло внимания общественности, исключая специалистов. Несколько лет назад мы продолжили эти эксперименты, и нам удалось обработать железо ионными лучами так, что по коррозионной стойкости оно стало превосходить платину.

Ганс-Герман пришел в замешательство. То, что он ничего не читал о нержавеющем лунном железе, его не удивило, так как в те времена он больше интересовался спортивными новостями. Но что означают слова "...в то время" и "восемьдесят лет тому назад"? Студент разглядывал Железного Густава с большим подозрением. Каким образом на нем оказался такой странный костюм - нечто среднее между рабочим комбинезоном и смокингом? Костюм отливал металлическим блеском, а на ощупь, как случайно установил Ганс-Герман, был мягок и приятен. Изменилось и лицо профессора. Куда подевалась его великолепная борода, предмет зависти многих студентов?

Профессор заметил недоумение молодого человека и объяснил:

Я действительно профессор Клейн, но не тот, которого Вы знаете. Железный Густав - мой прадед. Вам очень повезло, молодой человек, ибо Вы пересекли границу времени... Сейчас у нас 2058 год, и Вы находитесь в специальной лаборатории коррозии. Проблема получения абсолютно коррозионностойкого железа в результате обучения решена, но мы еще не знаем, насколько долго сохраняется стойкость. Кроме того, еще недостаточно ясно, какое влияние на полученную коррозионную стойкость могут оказать процессы деформации и другие способы обработки. На эти вопросы еще предстоит получить ответы. В стеклянных емкостях находятся изделия из железа после различной обработки: горяче- и холоднодеформированные, сварные, обработанные на токарных и фрезерных станках и другие. Пока все в порядке.

Говоря последние слова, профессор нажал несколько кнопок на пульте, и на экране возникла картина, похожая на аэрофотоснимок пустыни. Одновременно печатающее устройство компьютера выдало бумажную ленту, покрытую буквами и цифрами.

"Это параметры для стального листа глубокой вытяжки: слева данные о предыстории материала, его химическом составе и режиме обработки, по середине параметры коррозионной среды и справа вызванная коррозией потеря массы".

Ганс-Герман заинтересованно смотрел на изображение:

Это что, фотография поверхности стального листа, сделанная с помощью растрового электронного микроскопа?

Да, что-то в таком роде. Это телеизображение, полученное при помощи совершенно новой съемочной техники, которая мне мало знакома. Ее изготовили наши специалисты. Работает она великолепно. Мы имеем возможность наблюдать любое место, фиксировать коррозионное воздействие на любой стадии. Обратите внимание на маркированное место.

Белое кольцо ограничивало участок "пустынного ландшафта", в центре которого располагалось круглое углубление. Было видно, что в этом месте что-то происходило, но что именно - неясно. Профессор нажал кнопку, и изображение на мгновение исчезло. Когда оно появилось снова, углубления на участке, окруженном белой линией, не было. И вот на экране возник крохотный пузырек, который быстро увеличивался в размере и, наконец, лопнул. В этот момент Ганс-Герман снова увидел углубление.

"Замедленная съемка, - произнес профессор и добавил: - Мы можем фиксировать любую точку любого образца в любое время при съемке с любым замедлением. Особенно если речь идет о быстропротекающих процессах".

В подтверждение своих слов он нажал несколько кнопок и клавишей на пульте. Гансу-Герману показалось, что он находится в дискотеке студенческого клуба, где смонтирована установка для создания цветовых эффектов. Причудливые цветные изображения на экране непрерывно менялись, а шум от печатающего устройства усиливал сходство с дискотекой. Правнук Железного Густава убрал руки с пульта, и воцарилась тишина.

К ним подошел молодой человек, немногим старше Ганса-Германа, одетый в такой же комбинезон, как и профессор.

"Мой ассистент, доктор Кнохенбрехер, - представил его профессор и, указав на Ганса-Германа, сказал:- "А это студент нашего института Бендлер".

Доктор с неблагозвучной фамилией дружески улыбнулся Гансу-Герману, и они обменялись рукопожатиями.

Ассистента. профессора Клейна заинтересовала Джинсовая куртка Ганса-Германа, и он, не скрывая зависти и восхищения, воскликнул:

Вот кому наверняка достанется один из призов за костюм!

Ганс-Герман растерялся, но профессор успокоил его:

Доктор Кнохенбрехер полагает, что Вы уже переоделись к костюмированному балу. Дело в том, что сегодня у членов научного общества "Коррозия и защита от нее" праздник, который проводится под девизом "От 1900 до 2000 года", а Ваша одежда очень похожа на одежду семидесятых годов прошлого века".

Теперь в замешательство пришел ассистент профессора:

Вот это сюрприз! Вы обязательно должны быть На празднике. Моя сестра готовит диссертацию на тему "Социологические корни и влияние джинсов в Северной и Центральной Европе в период с 1965 по 1985 год". Вам, безусловно, есть что сказать по этому поводу, не правда ли?

Поскольку Ганс-Герман колебался, он добавил, что его сестра очень красивая девушка и что ее интересуют не только вопросы диссертации. Ганс-Герман согласился, хотя и вспомнил Денизу. Он почувствовал себя свободным и решил, что две мимолетные встречи с ней в студенческой столовой ни к чему не обязывают.

Взглянув на часы, профессор сказал, что в конференц-зале его ждет делегация Академии Наук и попросил доктора Кнохенбрехера показать Гансу-Герману лабораторию. Он дал ему желтый жетон с черной буквой "А" в центре и попрощался.

Доктор Кнохенбрехер предложил Гансу-Герману переодеться, если тот хочет ознакомиться с лабораторией, так как джинсовый костюм вызовет неумеренное любопытство. Каждому захочется узнать, где можно приобрести такой.

В небольшой комнате, очевидно кабинете доктора Кнохенбрехера, Ганс-Герман переоделся. Одежда, которую ему дал доктор, сидела, как по заказу. Да и чувствовал он себя в этом серебристом комбинезоне отлично. Полный комфорт! Ничто не мешало и не стесняло движений. Как позже узнал Ганс-Герман, в костюм была встроена система для создания микроклимата, учитывающая особенности индивидуума и окружающие условия. То, что он так легкомысленно в душе назвал комбисмокингом оказалось "второй кожей", которая по своей функциональной эффективности превосходила естественную.

Доктор Кнохенбрехер протянул студенту такой же жетон, какой передал тому профессор, но основа его была черной, а буква "А" желтой. Ассистент объяснил Гансу-Герману смысл этих знаков. Введены они в целях безопасности. Жетоны, различающиеся по цвету, форме и буквам, являются своего рода пропусками в различные помещения института. Желто-черные пропуска вручают сотрудникам или гостям руководства института; буква "А" дает право свободного прохода на все этажи и во все лаборатории и помещения.

"Лучше всего начать с лаборатории бактериальной металлургии. Этот на нашем этаже. Вас наверняка заинтересуют результаты исследований", - сказал Кнохенбрехер.

По пути в главную лабораторию, как ее назвал ассистент, Ганс-Герман узнал, что тот впервые получил желто-черный жетон и рассчитывает в ближайшее время получить звание ученого секретаря института. Ганс-Герман, проникшийся симпатией к нему, пожелал Кнохенбрехеру поскорее занять эту должность. Они вошли в помещение, стены, потолок и пол которого были облицованы белоснежным кафелем. На высоте роста человека - восемь настенных крючков. На некоторых из них висели мешки типа туристских. Ассистент начал раздеваться и предложил то же самое сделать Гансу- Герману. Одежду они положили в мешки. Затем ассистент дал студенту цепочку, к которой тот прикрепил свой жетон. Напротив входной двери в стене образовался проем, через который они прошли в пустой коридор, облицованный кафельной плиткой и служивший своего рода шлюзом. Ганс-Герман ощутил легкое покалывание кожи Коридор привел их в комнату, которая ничем не отличались от первой. И здесь на стене висели великолепные "туристские" мешки. Из них извлекли одежду, подобную той, какую оставили в первой комнате.

И вот, наконец, лаборатория бактериальной металлургии. Два молодых сотрудника приветствовали доктора и, указав на жетон, поздравили. Ему напомнили, что вечером будет прекрасный случай отметить это событие. Он обещал подумать, поняв, что избежать этого не удастся. Кнохенбрехер представил Ганса-Германа как студента Металлургического института и личного гостя профессора, по просьбе которого он и хочет показать ему лабораторию. Он не сказал, что Ганс-Герман человек вчерашнего дня, и тот почувствовал еще большее расположение к нему. Молодые люди работали здесь над диссертациями и готовились к завершающим экспериментам.

Ганс-Герман уже давно хотел выяснить, что такое бактериальная металлургия, но было недосуг. Спросить об этом теперь не посмел, чтобы не опозориться перед доктором и его аспирантами. Он надеялся, что в лаборатории сможет все понять. Но надежды оказались напрасными. Перед ним был длинный ряд пронумерованных металлических шкафов со стеклянными окошками на уровне глаз человека, напротив шкафов стояли пульты управления и устройства, назначение которых угадать было невозможно. Несколько столов и проекционный экран дополняли обстановку лаборатории. Доктор Кнохенбрехер откашлялся:

Как Вам, вероятно, известно, уже в Ваше время были поставлены эксперименты по извлечению металлов из различных соединений при помощи бактерий.

На вопросительный взгляд ассистента Ганс-Герман лишь недоуменно пожал плечами. Доктор, однако, не смущаясь, продолжил:

Давным-давно люди заметили весьма странное явление. Некоторые железные руды повторно обнаруживались в тех местах, откуда их однажды уже извлекали. Например, в Швеции в течение многих веков добывали так называемые озерные (бурые) и болотные железные руды, которые регенерировались довольно быстро По данным жившего в XVIII столетии шведского ученого Сведенборга, на выработанном участке через 24 года снова нашли довольно много железной руды. В то время еще ничего не знали о бактериях и их роли в таких процессах, как рудообразование. Сегодня такие желе- зотворные бактерии нами изучены и их жизнедеятельность мы используем... Обмен веществ как процесс довольно хорошо изучен. Эти микроорганизмы являются, возможно, наиболее могущественными жителями нашей планеты, они вездесущи и их число бесконечно. В одном кубическом сантиметре пашни содержится до нескольких сот миллионов бактерий. Вызываемый ими обмен веществ состоит, как у любого другого живого организма, из постоянного синтеза и частного распада органического вещества. Такое состояние живой материя требует непрерывного расхода энергии. Зеленые растения, как известно, аккумулируют энергию солнечных лучей и могут синтезировать свой строительный материал непосредственно из неорганических исходных веществ, таких как вода, аммиак и диоксид углерода. Для животных организмов источниками энергии являются жиры, белки и углеводы. Упрощенно можно сказать, что происходит процесс сжигания топлива В действительности все не настолько просто, так как биологическое превращение энергии происходит путем образования энергоемких промежуточных соединений, главным образом аденосинтрифосфата, сокращенно АТР.

Ганс-Герман усиленно пытался переварить эту концентрированную дозу научной информации. Задавая вопрос, он не столько ждал ответа, сколько стремился к передышке, чтобы усвоить услышанное:

Что такое бактериальная металлургия, мне неизвестно, но могу себе представить, что результатом целой цепи превращений веществ является металл большей или меньшей степени чистоты, не так ли?

Нельзя сказать, что это абсолютно неправильно, но все же слишком упрощенно и неточно. В бактериальной металлургии используется совершенно определенная форма ассимиляции, то есть синтез вещества, в частности хемосинтез, который наблюдается у некоторых бесцветных бактерий. Если при фотосинтезе зеленых растений органическое вещество получается из неорганических материалов под действием световой энергии, то при хемосинтезе происходит окисленйе неорганических материалов, которые служат источником энергии. Кроме железотворных бактерий, известны также бактерии, образующие марганец, серу, медь, водород и другие элементы. Железотворные бактерии, к примеру, окисляют двухвалентное железо до трехвалентного и при этом происходит его концентрация в отложениях, которые мы называем озерными (бурый железняк) , болотными и луговыми или дерновыми железными рудами, объединяемыми под названием лимонитов.

Ганс-Герман остановил Кнохенбрехера:

- Как только я начинаю что-либо понимать, Вы тут же все усложняете. Вы сказали, что цель бактериальной металлургии - получение чистых металлов из их соединений. Поскольку большинство металлов в природных условиях находится в соединении с кислородом, то есть окислено, следовательно, требуется обратный процесс - восстановление.

"Вы безусловно правы, - заметил доктор Кнохенбрехер. - Я говорил о возникновении рудных месторождений, при котором главную роль играл процесс окисления. Здесь же мы занимаемся процессом восстановления, который представляет собой ту же реакцию, но идущую в обратном направлении. Если говорить кратко, то дело обстоит так: используя дополнительные процессы получения энергии и регулирование с помощью ферментов, удалось создать эффективные бактериометаллургические процессы". Он подошел к одному из шкафов. Молодой человек, которого доктор Кнохенбрехер называл Клаусом, открыл дверцу. На полках стояло большое число фарфоровых чаш, накрытых сверху стеклом.

"Вот это наши основные микрометаллурги. - Клаус стеклянной палочкой указал на ряд чаш. - Они выдают почти в десять раз больше продукции, чем применявшиеся ранее штаммы бактерий. Размножаются они в два раза быстрее, чем прежние".

Хотя ничего не было видно, все, не отрываясь, смотрели на указанные чаши. После некоторой паузы ассистент попросил включить телепроектор. На экране, занимавшем всю стену, возникла фантастическая картина. Она действовала завораживающе и одновременно отталкивающе. Ганс-Герман попытался преодолеть чувство отвращения, убеждая себя, что процессы, которые он видит, вполне естественны. Бактерии напоминали клубок медленно и плавно шевелящихся гигантских змей, которые время от времени прекращали свое движение, чтобы затем молниеносно выпустить жало, имитировать нападение. При этом все время казалось, что эти бактериозмеи стремятся прыгнуть с экрана. Хорошо понимая, что это невозможно, Ганс-Герман тем не менее каждый раз инстинктивно поднимал руки, пытаясь защититься, а потом испытывал чувство неловкости, хотя реакция его была совершенно естественной. Точно так же человек закрывает глаза, когда к стеклу быстро едущего автомобиля прибивает потоком воздуха упавший с дерева лист.

Железо сегодня и завтра

Всё с интересом смотрели на экран, и потому никто не обращал внимания на Ганса-Германа. То, что происходило там, было достаточно захватывающим, чтобы забыть обо всем остальном. На красноватой жидкости выделялись бесцветные тела бактерий. Время от времени микроорганизмы окутывало серо-фиолетовое облако. Можно было наблюдать и деление бактерий. Новые бактерии были примерно той же величины, что и "родители".

Второй аспирант, которого звали Петер, с восторгом наблюдал это кишение, восклицая "Разве это не прекрасно"? Вопрос был чисто риторическим, но в нем чувствовалась гордость. Так родители порой гордятся своими детьми, считая их самыми умными и одаренными. Свои исследования Клаус и Петер вели уже более двух лет, нередко испытывая разочарование. Не один раз начатые опыты приходилось прекращать, так как они оказывались совершенно бесперспективными. И вот теперь аспиранты были безмерно горды полученными результатами.

Доктор Кнохенбрехер пригласил Ганса-Германа в одну из соседних комнат. Они сели в кресла, которые тут же приняли форму тела. Приятное чувство удобства и покоя охватило Ганса-Германа. Ассистент продолжил свой рассказ.

Работа с бактериями очень интересна и перспективна, но невероятно сложна, так как мы имеем дело с живыми системами. Конечно, законы физики и химии действуют и в сфере живого, но в связи с отличиями его от неживого возникают существенные проблемы. Взять хотя бы способность к делению энтропии или ее уменьшению.

Гансу-Герману снова пришлось прервать красноречие доктора:

Простите, но если Вы будете продолжать в таком духе, то можете перейти на китайский. Я пойму не больше.

Ассистент рассмеялся и принес извинения за то, что увлекся. Как-никак четыре года он провел в этой лаборатории и с удовольствием продолжал бы здесь работать. Кто однажды начал заниматься бактериальной металлургией, тому трудно ее оставить. Он готов рассказать Гансу-Герману одну из самых невероятных историй, когда-либо случавшихся с бактериями-микрометаллургами. Ему довелось стать свидетелем ее счастливого завершения. Основные события происходили, когда он был еще ребенком. Кнохенбрехер взял со стола папку и протянул студенту. В ней были подшиты вырезки из газет и рукописные заметки.

На первой вырезке Ганс-Герман прочел броский заголовок: "Демонтаж Эйфелевой башни?". Далее следовало: "Эйфелева башня, известная всему миру достопримечательность Парижа, долгое время остававшаяся самым высоким сооружением в мире, в опасности. Коррозия неизвестного до сих пор вида поразила выдающееся свидетельство технического прогресса начала двадцатого столетия. Повреждения столь значительны, что возникла опасность разрушения. Президент принял единственно возможное в этих условиях решение и перекрыл доступ в район башни в радиусе полутора километров, мобилизовав армейские подразделения. Всем штатским проход в зону строго воспрещен, за исключением специалистов и ученых, которым поручено исследовать явление.

Ежедневно в столицу Франции поступают предложения о способах спасения сооружения. Французская Академия создала комиссию экспертов для тщательной проверки этих предложений. На вчерашней вечерней пресс- конференции председатель комиссии высказал мнение, что надежды на сохранение символа Парижа почти нет; очевидно, неизбежен демонтаж. Стыдно, что при достигнутом уровне науки и техники нельзя найти другого решения".

Следующая газетная статья была озаглавлена оптимистически. "Наука еще не сказала решающего слова". В этой статье некий профессор Франсуа Пане, декан факультета металлургии железа Технического университета в Лиссабоне, высказал предположение, что речь идет о той же форме коррозии, которая была открыта два года назад, когда начал разрушаться металл знаменитого моста через Гибралтарский пролив. Как известно, писал далее профессор, этот вид коррозии удалось приостановить ежегодной обработкой конструкций концентрированным, очень ядовитым циансодержащим раствором цинковой соли. Хотя затраты при этом были весьма значительны, прежде всего в связи с необходимостью принимать меры безопасности в период обработки, а именно: временный запрет на проход судов, ограничение полетов над районом, эвакуация непосредственно прилегающих районов и др., тем не менее этот метод вполне может быть применен для спасения башни. Меры безопасности, принятые при работе в Гибралтарском проливе, по его мнению, чрезмерны, а воздействие на окружающую среду в пределах допустимого.

Внимание Ганса-Германа привлекла третья статья под названием "Попытка восстания бактерий?" Несмотря на громкий заголовок, в статье кратко рассказывалось об истории открытия бактериальной коррозии. Вначале автор статьи комментировал все основные случаи этой коррозии, наблюдавшиеся за последние годы. Наряду с Эйфелевой башней и мостом через Гибралтарский пролив было перечислено еще около пятидесяти крупных сооружений, полностью или частично разрушенных коррозией этого вида, а среди них несколько телевизионных башен и стройка века - мост через Ла-Манш. В статье отмечалось, что везде коррозия вызывалась бактериями. Процесс бактериальной коррозии (сокращенно БК) практически везде одинаков. Вначале поражаемая поверхность покрывается серым налетом, который легко стирается. Когда при одном из очередных профилактических осмотров впервые заметили этот налет, его сочли безобидной случайностью и даже не отметили в протоколе. Однако очень скоро, всего через несколько дней, серый налет превратился в плотный слой значительной толщины, который непрерывно рос, Оказалось, что удалить такой слой не составляет особого труда, но сечение металлической конструкции при этом уменьшается на толщину удаленного слоя. Почти всегда БК поражает не всю поверхность, а лишь определенные места, однако, в этих местах разрушение идет очень быстро. Часто образуются сквозные отверстия, быстро увеличивающиеся в размере. Когда коррозия достигает этой стадии, остается лишь ждать полного разрушения конструкции или необходимо демонтировать сооружение.

Тщательный анализ исходных данных, условий эксплуатации сооружений, а также параметров процесса коррозии во всех перечисленных случаях позволил ученым сделать определенные выводы. Было установлено, что БК зависит от времени года, температурных условий эксплуатации, степени загрязненности и влажности воздуха, а также от содержания в нем озона и живых организмов. Когда отдельные ученые впервые предположили, что к разрушению стальных конструкций причастны бактерии определенного вида, их подняли насмех, обвинив в фантазерстве и некомпетентности. Скептики умолкли лишь после того, как по инициативе ООН была создана международная экспертная комиссия, которая доказала, что металлическая чума, как тогда называли бактериальную коррозию, вызывается мутантами железотворных бактерий. Международная комиссия изучила процесс и механизм этого вида коррозии. Удалось также найти ферменты, вырабатываемые бактериями и вызывающие сам процесс разрушения. Таким образом была создана основа для эффективной борьбы с БК.

Дальнейший текст привлек особое внимание Ганса- Германа:

- Несмотря на могущество бактерий этого вида, у них есть "враги", против которых БК бессильна. Их можно назвать пожирателями бактерий, или говоря языком науки, бактериофагами. Речь идет о вирусах, то есть о намного более мелких организмах, чем бактерии. Долгое время даже не знали, считать ли вирусы живыми организмами, поскольку у них нет собственного обмена веществ. Бактериофаги проникают в клетки бактерий и размножаются за их счет до тех пор, пока эти клетки не погибают. Нападение бактериофагов на бактерии - картина фантастическая. Микроскопические фаги похожи на маленьких головастиков. Голова и острие с несколькими волокнами, которые служат, очевидно, для того, чтобы прицепляться к стенкам клеток бактерии. Прицепившись, "головастики" проделывают отверстия в ней и впрыскивают свой генетический материал, при этом острие действует как инъекционный шприц. Это первый акт драмы, а затем начинается беспрепятственное размножение фаг, заканчивающееся полным уничтожением материнских клеток. Освободившиеся сотни дочерних фаг пытаются достичь новых клеток бактерии, и все повторяется. Так протекает процесс уничтожения бактерий, у которых нет шанса на спасение. Фаги строго специализированы и атакуют только бактерии определенных видов. Для виновников стальной чумы долгое время не могли подобрать фаг, и только международной исследовательской группе под руководством индийского ученого Биндале удалось вырастить эффективные бактериофаги в чистом виде. Их использование увенчалось успехом. В течение нескольких часов пораженная БК телевизионная башня в Калькутте была спасена.. Бактерии, вызвавшие коррозию, были полностью уничтожены. С тех пор уже выращены различные виды бактериофагов и можно считать, что стальная чума перестала угрожать существованию цивилизации.

Этими словами статья заканчивалась. У Ганса-Германа возник вопрос о степени достоверности газетных сообщений, так как статья была датирована 1 апреля 2058 года. Однако доктор Кнохенбрехер не успел ответить-дверь открылась, и в комнату вошел профессор Клейн. Молодые люди поднялись. Профессор спросил студента, каковы его впечатления от знакомства с лабораторией, и, поняв его искреннюю заинтересованность, предложил осмотреть лабораторию и опытный цех по технике легирования стали. Ганс-Герман поблагодарил доктора Кнохенбрехера и обещал вечером быть на карнавале в своем оригинальном костюме прошлого века.

При выходе из лаборатории бактериальной металлургии повторилась церемония переодевания. Когда они шли по длинному переходу, Ганс-Герман постарался выяснить, какие неожиданности еще впереди. Правнук Железного Густава ухмыльнулся.

- Вас, действительно, ждут и другие сенсации. А самое удивительное состоит в том, что научные разработки, которые лежат в их основе, относятся к XX веку и частично даже более раннему периоду. В те времена, когда происходили коренные социальные изменения, связанные с Великой Октябрьской социалистической революцией в России, человечество разорвало путы, тысячелетиями связывавшие его творческие возможности. Завоевание околоземного космического пространства явилось стимулом для небывалого роста производительных сил. Это была плодородная почва для возникновения творческих идей, и до сегодняшнего дня эти идеи оплодотворяют развитие нашей науки и техники, и мы их претворяем в жизнь.

Профессор открыл одну из дверей, и они вошли в лифт. Легкое нажатие нескольких кнопок, и дверь закрылась. Лифт, казалось остался недвижим, но это ощущение было ошибочным, Ганс-Герман не успел выразить своего восхищения по поводу технического прогресса в лифтостроении, потому что через мгновение они уже прибыли в лабораторию легирования.

Профессор заметил:

- Наши лифты многим отличаются от тех, которые эксплуатировались в прошлом веке. Они перемещаются не только по вертикали, но и по горизонтали. Пульт управления служит для программирования пассажиром направления движения. При этом достаточно нажать кнопку цели перемещения, а все остальные выполнит компьютер. Общая протяженность линий лифта в нашем институте более 1200 километров, число действующих кабин около 800, скорость их перемещения до 100 километров в час. Со времени пуска этой системы, что было 10 лет назад, не произошло не только ни одной аварии, но даже не было мелких поломок. Специальное устройство компенсирует инерцию, поэтому Вы даже не почувствовали ускорения. Абсолютная бесшумность обеспечивается также специальной системой.

Ганс-Герман молча кивал головой. Они вошли в просторное помещение, где работало около ста человек - мужчины и женщины. Одни из них сидели за столами, другие перед телевизионными экранами, третьи диктовали в микрофоны. Чувствовался напряженный трудовой ритм, но тишина была почти абсолютной. Профессор обратился к занятой у монитора женщине. Ганс-Герман не понял сказанного, но, очевидно, речь шла о нем, так как она с интересом взглянула в его сторону. Профессор представил ее как доктора Рету, специалиста по металлургии высоких давлений. И в этой лаборатории Ганс- Герман мало что понимал, хотя и был студентом-металлургом.

Доктор Рета, темноволосая, строго причесанная, в темных очках, производила неприветливое впечатление.

Ее возраст невозможно было определить. Где-то около сорока, решил Ганс-Герман, скорее даже больше сорока. Тем не менее голос у нее был приятный. Неожиданно Ганс-Герман заметил, что если люди удалялись на расстояние более метра друг от друга, то они оказывались в полной тишине. Звуки исчезали, голоса пропадали. Чтобы убедиться в этом, студент несколько раз отходил от говоривших и снова приближался к ним. Очевидно, этот эффект достигался благодаря очень точному применению законов акустики. Во всяком случае отрицательной или нежелательной звуковой нагрузки человек не испытывал, несмотря на то, что людей в помещении было, как мы уже говорили, достаточно много. Ганс-Герман внимательно слушал доктора Рету, которая говорила о том, что при современном уровне науки о железе и стали давление как один из факторов, влияющих на состояние металла, приобрело очень большое значение и возможности его использования еще не изучены до конца.

"Примерно сто лет назад было принято изменять состояние материала только путем изменения температуры. Сейчас высокие давления широко используются для изменения физического состояния металлов, для получения материалов на основе железа, которые по своим свойствам превосходят любую из сталей".

Доктор Рета внушала доверие, поэтому очень скоро возникла простота в общении, и Ганс-Герман, не смущаясь, спросил, давно ли начали заниматься металлургией высоких давлений и может ли доктор Рета привести примеры, подтверждающие преимущества этого процесса перед традиционными. Доктор Рета охотно согласилась.

- Начну с простого примера. Вода закипает при 100 градусах Цельсия, но только при нормальном атмосферном давлении. Уже многим поколениям школьников из физики известно, что при пониженном атмосферном давлении вода закипает, не достигая 100 градусов. Так, в горах ее кипение начинается при тем более низкой температуре, чем выше эти горы над уровнем моря, то есть чем меньше атмосферное давление. А что такое кипение воды? Это не что иное, как переход ее из жидкого состояния в газообразное. Иными словами, изменение состояния вещества прямо зависит от давления. В такой же зависимости от давления находится и переход из твердого состояния в жидкое. При нормальном давлении железо плавится при 1539 градусах Цельсия, но эта температура растет при увеличении давления. Зависимость сохраняется только при сверхвысоких давлениях. Обработка расплавов железа в реакторах высокого давления с целью легирования его другими элементами потребовала увеличения температуры плавления до нескольких тысяч градусов Цельсия. И что самое неожиданное, в некоторых случаях температура плавления обработанных таким образом сталей впоследствии почти не снижалась и при нормальном давлении.

Профессор Клейн добавил:

- Фрау доктор Рета своими исследованиями внесла основной вклад в решение этой проблемы.

Женщина слегка смутилась: столь высокая оценка руководителя института была для нее неожиданной. Профессор дружески улыбнулся своей сотруднице и продолжил:

Ведь должен же я когда-нибудь это сказать, тем более что нашему молодому гостю интересно знать, с каких пор металлургия высоких давлений вошла в нашу жизнь.. Все началось с того, что люди осуществили свою давнюю мечту, начав производство искусственных алмазов. Мягкий графит и самый твердый на земле материал - алмаз имеют один и тот же химический состав. Это углерод, различно лишь его фазовое состояние. Когда это, было установлено, ученые приступили к поиску путей получения алмазов синтетическим путем. Среди ученых встречались и шарлатаны, напоминавшие алхимиков средневековья, но в конце концов положительный результат был достигнут. При сверхвысоких давлениях вначале удавалось получать лишь алмазную крошку, и тем не менее это был громадный успех. Вскоре научились получать более крупные частицы алмаза. Их использовали для обработки сверхтвердых материалов. Сегодня уже не является проблемой получение искусственных алмазов, в несколько раз превосходящих по размеру наиболее знаменитые природные. Во время обеденного перерыва Вы сможете в нашем реакторе сверхвысоких давлений синтезировать себе на память кохинор.

Ганс-Герман не знал, что и думать. По-видимому, это шутка. Но было бы, конечно, неплохо в кругу друзей невзначай достать из кармана алмаз величиной в несколько сот карат. Они, понятно, не поверят, что он настоящий, и тем более, что его сделал сам Ганс-Герман. Но тем больше будет эффект, когда после проверки все убедятся в этом. Студент поблагодарил профессора и сказал, что охотно воспользуется его предложением. Тот продолжил:

Синтез алмазов оказал благотворное влияние на технику высоких давлений. Конструировались и строились все более мощные промышленные установки по созданию высоких давлений. Во многих научных центрах появились институты, лаборатории и опытные заводы, в которых занимались проблемами высоких и сверхвысоких давлений. Технику высоких давлений в металлургию начали внедрять довольно давно. В 1956 году при очень высоких давлениях (примерно 130 килопаскалей) была получена новая модификация железа. Как показали рентгенографические исследования, атомы в решетке кристалла имели гексагональное расположение. Это немагнитное железо назвали эпсилон-железом.

Позднее для железа была создана полная диаграмма температура - давление. С ее помощью были разработаны современные технологические процессы обработки этого металла с использованием высоких и сверхвысоких давлений. Особую известность получили такие процессы, как деформация и сварка взрывом. Для нас прежде всего важно то, что на температуру и давление, изменяющие состояние вещества, можно воздействовать легированием. Мы можем рассматривать концентрацию легирующих элементов как один из параметров, меняющих состояние вещества.

Профессор умолк, и, хотя Ганс-Герман многого не понял, ему стало ясно одно - металлургия высоких давлений открыла путь к получению новых материалов на основе железа. Следующий вопрос, который задал студент, касался качества новых сталей, ибо столь трудо- и энергоемкая обработка имеет смысл лишь в том случае, если вновь создаваемые сплавы много лучше прежних.

Вы правы. Пойдемте со мной.

С этими словами профессор, а с ним фрау доктор Рета и Ганс-Герман направились к одному из мониторов. Профессор сказал что-то в микрофон, и тотчас же на экране появилось изображение. Это была диаграмма с кривой, которая непрерывно поднималась вверх. Профессор объяснил: "Это обычная кривая напряжение - удлинение, необычны лишь значения напряжений. У так называемых высокопрочных сталей вашего времени максимальное значение временного сопротивления составляло несколько килоньютонов, а у обычных сталей было намного меньше. Так, рядовая строительная сталь для мостов имела временное сопротивление 500 Паскалей. Мы же применяем материалы, прочность которых по крайней мере в сто раз выше. Перед Вами сталь, обработанная в условиях сверхвысоких давлений. Она отличается исключительно высокой плотностью упаковки атомов, ее временное сопротивление составляет..., - профессор не закончил фразу, напряженно вглядываясь в экран. - Это же невероятно! Пожалуйста, опустите значения, фрау доктор".

Двенадцать, двенадцать с половиной, тринадцать, четырнадцать тысяч..." Ганс-Герман не мог понять, что так взволновало профессора, а теперь и фрау доктора Рету. Оба о нем явно забыли. Кривая достигла цифры девятнадцать тысяч и продолжала расти. Между тем и другие сотрудники заметили необычность происходящего. Они молча в недоумении смотрели на экран монитора. Несмотря на идеальную звукоизоляцию, Гансу-Герману показалось, что он слышит нарастающий гул голосов. Теперь он уже ничего не видел и не слышал голоса доктора Рету, которая довела счет до двадцати пяти тысяч. Неожиданно Ганс-Герман увидел рядом профессора:

- Я обещал Вам показать, какие необычные свойства приобретают стали, обработанные при сверхвысоких давлениях. Вы видите перед собой пример. Уже теперь нагрузка очень высока; если обратиться к понятиям Вашего времени, то она равна той, которую испытывает проволочная нить сечением в один квадратный миллиметр, на которой подвешен электровоз скорого поезда. Из такай стали можно сооружать километровые башни с платформами, стартовыми площадками и посадочными полосами для космических кораблей и многое другое.

Доктор Рета продолжала считать, она назвала уже цифру тридцать, когда снова усилился шум голосов. Вскоре Ганс-Герман стал различать отдельные слова и отрывки фраз: "Невероятно... такого не может быть... случайность... великолепно... сказочно..."

Шум вдруг стал равномерно монотонным, напоминая шум нескончаемого осеннего дождя. Студент почувствовал довольно грубый толчок, и когда с возмущением хотел обернуться, обнаружил, "что сидит в аудитории и что никакого дождя нет, а есть студенты, аплодировавшие лектору.

На кафедре стоял профессор Клейн, а его великолепная окладистая борода неопровержимо свидетельствовала о том, что это Железный Густав. Внешне он мало походил на своего правнука, но голос... голос ничем не отличался.

- Я рассказал Вам о некоторых перспективах развития металлургии и металловедения железа и его сплавов. Уверен, что действительность окажется намного грандиознее, чем мы это себе представляем. Несмотря на то что человек уже в течение тысячелетий применяет железо и его сплавы и получение его больше не составляет тайны, исходить следует из того, что возможности этого материала далеко еще не исчерпаны. В промышленности используется более десяти тысяч сплавов на основе железа.

Диапазон их свойств необычайно велик: от мягкого как свинец чистого железа до твердой как алмаз инструментальной стали, от динамного и трансформаторного листа с особыми магнитными свойствами до немагнитных сплавов железа, от износостойких специальных сталей до коррозионностойких и нержавеющих. Легированием и термической обработкой с использованием давления и излучения удается получать железные материалы с невероятными свойствами. И мы отнюдь не в конце, а лишь в начале грандиозного пути развития металлургии железа. Наука неустанно занята получением новых данных, способствующих совершенствованию и созданию новых способов получения и обработки материалов на основе железа. Ваша задача усвоить сегодняшний уровень знаний, чтобы завтра вместе со сталеплавильщиками, литейщиками, прокатчиками, кузнецами, технологами, занятыми механической и термической обработкой, способствовать техническому прогрессу в металлургии.

История железа началась в пору, когда человечество находилось еще в первобытном состоянии. Значение металла в последующие общественные формации непрерывно возрастало, а во время промышленной революции чугун и сталь превратились в важнейшие материалы. И в наше время показатели производства чугуна и стали наряду с показателями производства энергетического сырья и энергии служат основной характеристикой технического уровня промышленно развитых стран.

Наряду с количеством огромную роль в техническом прогрессе играет и создание сталей и сплавов со специальными свойствами, которые непрерывно улучшаются. Это парадоксально, но старое, как наша цивилизация, железо является вечно молодым материалом, полным неожиданных возможностей.

Таковы были заключительные слова профессора Клейна. Студенты снова зааплодировали, выражая восхищение, удивление, одобрение и любовь к профессору. Из передних рядов аудитории вышли двое - женщина и мужчина. Ганс-Герман протирал глаза. Мужчина был похож на доктора Кнохенбрехера из Лаборатории коррозионных исследований, а женщина - на доктора Рету. Что же с ним сегодня происходит? Сновидения наяву? Поток студентов вынес Ганса-Германа из аудитории. Рядом с ним оказалась Дениза, их руки встретились, и вместе они вышли в вестибюль института, а затем и на улицу.