Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах

От средневековья переходим к относительно недавнему времени. Русский ученый Ю.В. Кондратюк в 20-е годы прошлого века рассчитал траекторию полета на Луну и многие другие характеристики межпланетных сообщений, чем воспользовались американцы в программе «Apollo», кстати, со ссылкой на первоисточник и увековечили его имя. Гениальный изобретатель В.Г. Шухов связал своими изобретениями несколько поколений конструкторов и технологов в различных областях. Его называли «человеком-фабрикой» и первым инженером России. Одно из его великолепных изобретений – это всем известная радиобашня на Шаболовке. В его арсенале также разработки нефтепроводов, организация водоснабжения Москвы, огромное количество строительных конструкций (180 стальных мостов) [19], а также средств их разрушения, мин и артиллеристских систем.

Картина будет неполной, если не остановиться на двух великих открытиях XIX–XX веков и на том, как каждое из них связывает время и как они связаны между собой. Открытие по отношению к изобретению – это категория высшего порядка, но, по моему мнению, эта информация здесь уместна, так как почти каждое открытие порождает серию следующих за ним изобретений, о чем мы уже упоминали ранее. Начнем с более позднего открытия. Принцип матричного размножения биологических макромолекул (способ) был открыт Николаем Константиновичем Кольцовым (1872–1940) и опубликован им в 1928 году. Этот принцип он развивал, отталкиваясь от идей о молекулярной передаче наследственных признаков, высказанных Александром Андреевичем Колли (1840–1916). В конечном итоге матричный принцип явился базой для открытия двойной спирали ДНК, за что Джеймс Уотсон (род. в 1928 г.) и Френсис Крик (1916–2004) в 1962 г. получили Нобелевскую премию. Но в своих работах, что прискорбно, они не сослались на Кольцова. Как считает Симон Эльевич Шноль [20], идеи Кольцова им были известны, а что это его идеи – нет. Анализируя достижения биологии, в частности циклическую спираль ДНК, циклическую работу ферментов, биоритмы и т. п.; в других областях – циклические ядерные реакции в звездах, циклы ноосферы и многое другое, вплоть до философии Гегеля, В. Реутов и А. Шехтер полагают, что теория цикличности является основополагающей для живой и неживой материи [21].

Теперь возвращаемся назад во времени. В 1869 г. Дмитрий Иванович Менделеев (1893–1907) открыл закон периодической (цикличной) взаимосвязи химических элементов, на основании которого мы имеем таблицу, названную его именем. Можно также сказать, что Менделеев изобрел способ предсказывания еще неизвестных химических элементов и их свойств. Это открытие, по мнению многих ученых, является величайшим достижением всех времен и народов. По мнению Реутова и Шехтера, открытие периодического закона в наибольшей мере подтверждает всеобъемлющее значение принципа цикличности, который они ставят в один ряд с атомарным принципом строения вещества, а также с категориями пространства, времени и движения. И общая теория цикличности, по их мнению, могла бы стать основой для многочисленных обобщений в различных областях знаний. То есть значение Д.И. Менделеева как предтечи общей теории цикличности в будущем, возможно, только увеличится. Следует заметить, что работы с ДНК и периодический закон имеют непосредственное отношение к нанотехнологии, о которой будем говорить дальше.

Интересно, что первый патент в мире был выдан в 1449 г. Джону Уитноу на изготовление по собственной технологии цветного стекла. А для его окрашивания в разные цвета используются наночастицы металлов и их оксидов, следовательно, первый патент в мире относится сразу к нанотехнологиям. Также интересная связь времен прослеживается на цветных церковных витражах (см. рис. 6.24), окрашенных наночастицами золота. Несколько лет назад ученые Технологического университета Квинсленда, сообщает профессор Жу Хвай Йонга, установили, что эти частицы, возбуждаясь от солнечного света, формируют магнитные поля на поверхности витражей, которые расщепляют вредные для человека вещества, не создавая опасных побочных продуктов. То есть витражи являются фотокаталитическими очистителями воздуха [22]. Представим себе гипотетическую ситуацию, что в средние века была подана заявка на это изобретение с отложенным рассмотрением ее по существу из-за недостаточной уверенности авторов в получении патента, а через несколько веков был найден новый технический результат (Жу Хвай Йонга), который можно было бы дослать в патентное ведомство и гарантированно получить патент на изобретение с приоритетом средневековья. Повторяю, эта ситуация гипотетическая, для нее жить надо не менее пятисот лет и откладывать экспертизу нужно было бы не на 3 года, как сейчас, а примерно на то же время. Тем не менее она наглядно показывает, что признания изобретатель при своей жизни не всегда может дождаться. И если явный технический эффект изобретения в настоящее время не объясним на основании имеющихся знаний, причислять такое изобретение сразу к лженауке не следует.

Интересно также, что первая привилегия на изобретение в России была выдана 2 марта 1748 года Антону Тавлеву, Терентию Волоскову и Ивану Дедову «на устроению фабрик для деланию красок по предложенному ими способу». Опять же, область, близкая к нанотехнологии.

Таким образом, связь времен от современных нанотехнологий прослеживается в средние века и даже дальше вплоть до неандертальцев (как бы даже не совсем людей), которые уже использовали красители в косметологии верхнего палеолита [23].

А древнеегипетские и древнегреческие косметологи уже использовали реальные наночасицы красителей, в том числе оксидов кремния, при окраске волос для придания им стойкости цвета. В дамасской стали были обнаружены нанотрубки, придающие ей прочность.

Фарфор Китая изготавливался из ультрадиспергированных составляющих. Та же задача встала и перед современными изобретателями. В настоящее время проблема нанодиспергирования (получения частиц с размерами менее 100 нм) по-прежнему важна, и разработке нанодиспергаторов уделяется много внимания. Только недавно появились надежные и высокопроизводительные машины и способы для производства наночастичек в жидкой фазе (см., например, патенты RU2340656, RU2344874, RU2382682, RU2309140).

В заключение хочется привести цитату, очень наглядно показывающую связь времен. «Многие лица, недостаточно знакомые с математикой, считают, что роль машины сводится к получению результатов в цифровой форме, а природа самой обработки данных должна быть арифметической и аналитической. Это заблуждение. Машина может обрабатывать и объединять цифровые величины точно так же, как если бы они были буквами или любыми другими символами общего характера… Машина сможет писать музыку, рисовать картины, а кроме того, укажет науке такие пути развития, которые мы не в состоянии себе вообразить» [24]. Слова эти принадлежат Аде Лавлейс (1815–1852), изобретателю программирования, дочери английского поэта Байрона, и сказаны они были в середине XIX века.

Многое из приведенного выше подтверждает известную фразу царя Соломона из Екклесиаста: «Что было – то и будет, и что делалось – то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем». Но не стоит отчаиваться. Будем брать за прототипы «что делалось», дополнять их чужими, а если будет озарение и своими мыслями, писать заявки на изобретения и получать патенты.