Сто профессий клея. Клей в строительстве и медицине.

Сколько раз каждому из нас приходилось заклеивать камеру велосипеда или футбольного мяча, клеить бумажные змеи или карнавальные колпаки, наконец, просто приклеивать марку к конверту письма. Но вряд ли каждый знает, что над загадкой процесса склеивания до сих под задумываются ученые во всем мире.

Не ясно, например, почему одни вещества клейкие, а другие нет. Одни склеивают бумагу и не склеивают резину, а другие могут склеивать стекло, фарфор, металлы. В одних случаях для склеивания нужен нагрев, а в других — мороз.

Но так ли уж надо выяснять все тайны склеивания? Для ответа на этот вопрос давайте рассмотрим две актуальные, но не связанные между собой области человеческой деятельности: строительство и медицину. Казалось бы, какую роль здесь может играть клей?

Клей используется испокон веков. Древний человек с помощью древесной смолы наклеивал на глиняные и деревянные сосуды орнаменты и рисунки, вырезанные из бересты или металла. Средневековые строители добавляли муку и яйца в раствор, на котором возводились кирпичные и каменные дворцы и храмы. До наших дней сохранились эти монолитные, намертво склеенные постройки.

Сегодня в строительстве и архитектуре — век железобетона и стальных каркасов. Казалось бы, ну при чем тут клей? Верно, те клеи, которые использовались человеком до недавнего времени, в современном строительстве малопригодны.

А вот синтетические клеи, созданные в последние десятилетия, не так болезненно реагируют на погодные невзгоды. Эти клеи хорошо соединяют металл, камень, бетон, дерево. И они уже не раз выручали строителей.

Вначале строители как бы повторяли опыт древних, только добавляли в бетон или цементный раствор не муку и яйца, а современнее синтетические смолы. Бетон стал более пластичным, тягучим и клейким, хорошо схватывался со старыми поверхностями, меньше пропускал воду. Значительно повысилась прочность нового бетона.

Затем строители решили совсем заменить цементный раствор полиэфирной или эпоксидной смолой. Полученные в итоге пластобетоны используются для изготовления тех деталей конструкций, от которых требуются высокие механические свойства. Благодаря антикоррозионным свойствам и высокой износоустойчивости их можно применять для изготовления труб, элементов плотин, различных оболочек дорожных покрытий и т. д. Панели из пластобетона обладают великолепными тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Появилась возможность собирать здания методом склеивания. Это очень удобно. Ведь для того чтобы склеить между собой две бетонные поверхности, достаточно положить между ними слой эпоксидного клея толщиной в 1—2 миллиметра. Причем сопротивление клея в восемь раз выше сопротивления бетона, и не зависит от влажности. Поэтому разрыв может произойти где угодно, только не по шву.

Одна из помех широкого внедрения клея в строительстве — дороговизна синтетических смол. Но это дело времени. Ведь еще недавно алюминий считался драгоценным металлом. А сейчас это один из наиболее распространенных и дешевых материалов. Так же будет обстоять дело и с синтетическими клеями.

Но уже и сегодня есть случаи, когда использование клея в строительстве оправдано и окупается. Например, здание построено, а одна из основных несущих железобетонных балок была неправильно рассчитана или ей предстоит выдерживать много непредвиденных ранее нагрузок. Заменить ее уже нельзя. Но исправить, усилить можно. Для этого достаточно наклеить на нее один или несколько металлических листов. Широко применяются синтетические клеи при строительстве мостов. Такие "клееные" мосты есть в Москве и в других городах.

Мысль использовать клеи в медицине впервые возникла у хирургов. И не потому, что склеивать все стало модным. Дело в том, что вряд ли существует проблема, для разрешения которой человек за всю свою историю потратил больше усилий, страстности поиска, научной выдумки и напряженного труда, чем проблема жизни человека, его здоровья. Самых совершенных знаний и достижений в информатике, математике, физике, химии, электронике и медицине требует она для своего решения. Вот почему хирурги проявили большой интерес к новым синтетическим клеям, созданным химиками.

Хирургия — это, по существу, умение соединять различные ткани. Как только не изощрял человек свой ум в попытках овладеть этим искусством! Одно время на помощь были призваны даже муравьи, которые своими челюстями, как миниатюрными скобочками, скрепляли разорванные мышечные волокна человеческих ран. Но все способы соединения предполагают обязательное прокалывание и стягивание живой ткани, что, естественно, нарушает ее питание, мешает заживлению. В каких-то случаях с этим можно мириться. А бывает и так, что хирурги "шьют" лишь потому, что ничего другого не придумано.

Попробуйте, например, зашить проколовшийся воздушный шар, и вы поймете, как трудно сшивать тончайшие ткани легких человека. Столь же трудно сшивать и ткани печени, почек, селезенки, представляющие собой своеобразные губки, напитанные кровью. Недаром швы на таких тканях — это целая глава в хирургии.

Древняя мечта хирургов научиться соединять между собой ткани без шва осуществилась. Был создан клей, позволяющий склеивать мягкие живые ткани, и хирурги уже на практике освоили этот замечательный бесшовный метод их соединения. Основная трудность в решении этой проблемы заключалась в том, что клеи могли соединять лишь сухие материалы. Но любая живая ткань на 70—90 процентов состоит из влаги, и высушить ее — значит убить. Ученым удалось создать клей, способный соединять влажные живые ткани. Мягкая, эластичная зеленоватая пленка этого клея — материализованная мечта многих хирургов.

Клей уже нашел широкое применение в легочной хирургии. Значительно легче с его помощью стало производить операции на печени, почках, сердце и кровеносных сосудах.

Разумеется, принятые сейчас на вооружение медиков клеи — это лишь начало. Беда в том, что клей сохраняет наибольшую прочность соединений лишь в первые часы. А через 24 — 48 часов прочность клея начинает снижаться. Об этом "заботятся" защитные силы организма, которым трудно объяснить, что клей в данном случае делает доброе дело. Они все равно смотрят на него как на чужеродное тело, спешат разрушить его и вывести из организма. Отсюда ясно, что склеивать живые ткани можно лишь тогда, когда надо обеспечить хотя бы кратковременную герметичность или же когда за 24—48 часов может наступить их срастание.

Словом, химикам предстоит решить еще немало головоломок. Но сделано главное — создан клей, который может полимеризоваться во влажной среде. Это колоссальный прогресс. Можно с уверенностью утверждать, что в недалеком будущем на смену трудоемкому и не всегда эффективному сшиванию в операционные придет бесшовное, герметическое, надежное склеивание.

Как видно, разнообразные родственники канцелярского, столярного клея проникают во все уголки человеческой деятельности. Вернее, сейчас трудно себе представить какую-либо область производства, раздел техники, науки, где бы люди могли обойтись без клея. Клей во многих случаях оттеснил такие традиционные способы соединения металлов, как сварка, пайка, соединения с помощью заклепок и болтов.

Синтетические клеи широко применяются и в автомобильной промышленности. Трудно представить себе развитие легкой промышленности без использования клея. Склеенная обувь, меха на тканевой основе, нетканые текстильные материалы и многое другое изготовляется с использованием клея.