來自樹木的財富——橡膠
從家居用品到體育娛樂製品,從醫療領域到軍事工業,我們處處都能找到橡膠的存在。如今,它已經從深山密林裏的白色乳汁變為我們身邊各種熟悉的物件。那麼橡膠這種富有彈力的材料,最初是怎麼出現的呢?
樹上的乳膠
自然界中能夠產生膠乳的植物有很多,但是被大規模用於橡膠生產的只有一種,即原產於美洲熱帶地區的三葉橡膠樹。這種樹木的產膠量最大、膠質最好,用刀劃開樹皮,白色的膠乳就會緩緩流出。
據説美洲的原住民——古印第安人會用膠乳製成橡膠球進行遊戲。説是遊戲不如説是一場生死搏鬥,因為輸的一方會被砍頭。有了如此駭人聽聞的球賽規則,參賽球員的心情恐怕不會像今天“友誼第一,比賽第二”這麼輕鬆了。
漂洋過海的橡膠
橡膠在哥倫布大航海時代傳入了歐洲。但真正應用到日常生活中來還要歸功於蘇格蘭化學家查爾斯·麥金託什,他發現焦油中的物質能夠溶解橡膠塊,於是有了將液態橡膠作用於衣物上的想法。這讓麥金託什意外的發現,橡膠使衣物變得防水了。
查爾斯·麥金託什
當時人們還沒有對橡膠研究透徹就已經迫不及待地進行了商業化應用,很快,這種物質遇熱變粘,遇冷變硬的特性就使得橡膠工業發展受阻,直到美國發明家查爾斯·固特異的出現。
本就破產的固特異因為研究橡膠而愈發貧困,甚至還因為欠債幾進監獄。即便如此,固特異也沒有放棄對橡膠的研究。偶然間,他將一塊混有硫磺的橡膠掉落在火爐裏,被燒焦的橡膠變得堅韌、有彈性。這一發現徹底改變了橡膠的歷史。
查爾斯·固特異
弊病被改良後,橡膠工業開始發展迅猛。南美火爆的橡膠生意讓許多人眼紅不已,於是英國政府派遣冒險家威克姆前往巴西收集橡膠樹的種子。
威克姆不負所托,收集了7萬顆橡膠樹的種子運回英國,最終有2300多顆種子發芽,這些發芽的種子被送往了馬來西亞、斯里蘭卡等英國殖民地。從此打破了南美洲國家對天然橡膠的壟斷。
橡膠樹的種子
人工合成的橡膠
19世紀末20世紀初,橡膠開始供不應求,天然橡膠難以滿足日益增長的工業需求,人工合成橡膠迫在眉睫。終於在1909年,德國化學家弗裏茨·霍夫曼發現,用金屬鈉催化劑聚合異戊二烯能夠製取橡膠。
弗裏茨·霍夫曼
很快,各國都意識到橡膠是一種重要的戰略物資,為了保證供應充足,必須要發展合成橡膠。其中美國化學家華萊士·卡洛瑟斯帶領團隊實驗時得到一種不明液體,沒想到幾天之後容器中的液體居然變成了富有彈性的固體——他們無意中合成出了氯丁橡膠。
隨着現代科學技術的飛速發展,對橡膠製品也提出了更高的要求,橡膠開始出現了一些“新奇”的應用。比如有一種輪胎,不怕釘扎,不會“爆胎”,甚至能夠自己癒合。它在內胎上塗抹一層具有流動性的橡膠材料,當表面破損時,胎壓能夠把流動材料擠壓到洞口,材料遇到氧氣會發生固化,這樣就把洞補住了。
從自然的饋贈到一代代研究者們的努力,如今,橡膠已經滲透於我們衣食住行的方方面面,在我們生活中留下了許多印記。未來我們仍然需要它的幫助,橡膠將繼續與人類同行,共同構建一個更加便捷的世界。
健康提示:請出門戴口罩、勤洗手、多通風,少去人羣密集處。
解碼科技史
《讓世界更富“彈性”——橡膠》
播出時間:2021年3月13日 10:04
監製 / 田龍 主編 / 劉銘 黃麗君
編輯 / 張蘭 王立紅 康寒 辛珂宇(實習)