Изучаем науку с помощью бумаги

Если вы пытались сделать «невозможное» (см. начало книги), то знаете, что бумагу можно разорвать только вдоль одной стороны. В настоящей бумажной машине волокна выравниваются и ложатся в одном направлении. Вы можете легко и ровно рвать бумагу вдоль волокон, но у вас получится кривая линия, если разрыв пройдет поперек их. А в бумаге, сделанной вами, волокна не выровнены, так что во всех направлениях она будет рваться одинаково хорошо.

Теперь вам остался последний шаг.

Сушка бумаги

Оставьте сетку в покое, пока бумага полностью не высохнет. Лучше всего отложить ее на ночь. Утром вы сможете отделить бумагу от сетки, обрезать края, чтобы получился квадрат, и – это великий момент! – попробовать написать на ней что–нибудь.

Рис. 12. Сушка бумаги

Требуется: бумага на сетке из предыдущего опыта.

Что бы вам написать? Например, вот это – ЛИСТ БУМАГИ ИЗ 100 % ТКАНИ, СДЕЛАННЫЙ (ВАШЕ ИМЯ). Вот что получилось в результате всех ваших стараний. Вы действительно сделали это!

СПЕЦИАЛЬНАЯ БУМАГА

Каждый вид бумаги производится со специальными целями. Газетная бумага необязательно должна быть гладкой или сохраняться в течение долгого времени. Она делается на 100 % из древесины. Бумага для печати, например использованная в этой книге, имеет в своем составе 25 % хлопкового волокна. Вы наверняка видели оберточную бумагу, картон, салфетки, прозрачную бумагу, копирку и еще разную–разную! Что же делает бумагу особенной? Скорее всего, это введенные добавки или способ изготовления.

Газетная бумага и бумага для печати делаются из разных материалов. А вот пример бумаги, особенной из–за добавок.

Специальная бумага для печатания денег

Положите бумажную денежную купюру на ладонь и рассмотрите ее. Кажется, что это обыкновенный листок бумаги. Представьте, как легко напечатать или подделать ее, если бы это был действительно простой листок с затейливым рисунком. Однако денежные знаки печатаются на специально предназначенной для этого бумаге. Ни один производитель не имеет права изготавливать ее без разрешения правительства. А если вы все же сделаете такую бумагу, то нарушите закон.

Почему эта бумага необычна? Рассмотрите купюру на свет. Если вы будете внимательны, то заметите в бумаге тончайшие нити темного оттенка и даже сможете различить несколько красных и синих волокон. Бумага выглядит белой, но в нее специально добавлено немного красных и синих волокон, чтобы она отличалась от любой другой, произведенной где бы то ни было. Попробуйте сравнить купюру в 5, 10, 50 рублей и выше. На какой бумаге напечатана каждая?

Рис. 13. Специальная бумага для печатания денег

Требуется: банкнот; яркий свет.

Бумага может различаться и из–за способа ее обработки. Например, бумага с очень глянцевой поверхностью была пропущена через мощные гладильные валики. Некоторые салфетки протягивают по специальному лезвию, чтобы придать им рифленый, «вафельный» вид. Прозрачная бумага сделана из волокон, выработанных очень аккуратно и тщательно.

Давайте исследуем один очень интересный процесс – получение водяных знаков. Обычно эти знаки производители наносят на качественную бумагу, которая является их гордостью. Это невидимые знаки на листе бумаги, которые не смешиваются с напечатанным изображением.

Водяные знаки на марках

Многие марки делаются специальным способом: влажную бумагу кладут на проволочный орнамент или узор и прокатывают ее валиком. Рисунок равномерно выдавливается на бумаге, повторяясь через определенные промежутки. После высыхания выдавленный узор становится почти невидимым. Если у вас есть несколько марок, возможно, вы найдете на какой–нибудь из них водяные знаки (они встречаются не на всех марках). Просто вымочите марку в миске с водой в течение нескольких минут. После полного высыхания поднесите ее к свету, обратной стороной к себе. Если на ней есть узор, вы легко разглядите его. Если на марке есть клей, вымачивать ее не стоит. Коллекционеры марок пользуются специальной жидкостью, которая проявляет водяные знаки, не повреждая клея.

Рис. 14. Водяные знаки на марках

Требуется: несколько марок; посуда с водой.

Кроме поиска знаков на марках, вам наверняка доставит удовольствие научиться наносить свои собственные водяные знаки на сделанную вами бумагу или на любой лист обычной писчей бумаги. Вот как это можно сделать.

Ваш собственный водяной знак

Погрузите лист бумаги в воду примерно на десять секунд. Прилепите его на оконное стекло. Приложите к нему другой, сухой лист. Нарисуйте узор, сильно надавливая на карандаш или использованный стержень шариковой ручки, чтобы рельефный след от него оставался на влажном листе. Снимите сухой лист и отлепите от окна влажный. Сейчас вы еще можете ясно видеть написанное, но, как только бумага высохнет, рисунок станет невидимым. И чтобы он проявился, лист нужно снова опустить в воду.

Рис. 15. Ваш собственный водяной знак

Требуется: два листа бумаги; оконное стекло; карандаш; миска с водой.

Погрузите в воду листы разной писчей бумаги или бумаги для печати, чтобы увидеть, есть ли на них водяные знаки. Видны ли они на сухой бумаге, если посмотреть ее на свет?

А теперь, используя водяные знаки, попробуйте написать своим друзьям невидимые приглашения на вечеринку!

У себя дома и в школе вы наверняка найдете множество видов особенной бумаги. Постарайтесь определить, что сделало бумагу особенной – специальные материалы, добавки или последующая обработка? Такая охота наверняка доставит вам удовольствие!

Помните, что, какая бы необычная бумага вам ни встретилась, основное ее назначение – быть паутиной для слов. Мы бы никогда не узнали о том, что изучали древние люди, или что случилось в мире сегодня, или в чем наше домашнее задание верно, а в чем – нет, если бы не это важнейшее открытие. И о том, что мы знаем сами, мы тоже можем рассказать другим людям с помощью бумаги. Без нее не было бы этой книги!

Глава 3

ВПИТЫВАЮЩАЯ БУМАГА

Всем известно, что бумага при намокании становится сырой, она поглощает, или абсорбирует, воду. Но вы, как настоящий ученый–исследователь, должны задать вопросы «почему?» и «как?». Что же происходит, когда встречаются бумага и вода?

КАК ВОДУ ЗАСТАВИТЬ ИДТИ В ГОРУ

Реки текут с возвышенностей вниз в озера и океаны. Водопады всегда летят вниз. Вода из крана тоже капает вниз, в раковину. Если бы я спросил вас, куда течет вода, вы, не задумываясь, ответили бы: «Вниз». И все–таки существуют примеры движения воды вверх. Можете придумать хоть один?

Скажем… дерево! Ничего удивительного: дерево, как и большинство растений, корнями добывает воду из почвы. Она должна подняться ко всем жизненно важным частям растения. Как же вода может течь вверх?

И действительно, эта тайна долгое время не давала ученым покоя… и они все же не могли полностью разобраться в ней. Вероятно, вода поднимается по высоким стволам в результате нескольких одновременных процессов. Часть из них очень сложна, но некоторые можно исследовать на примере кусочка обычного бумажного полотенца или салфетки.

Водяная лестница

Загните кончик бумажной полоски шириной около 15 см. Повесьте полоску на край стакана так, чтобы бумага слегка касалась воды. Понаблюдайте, что будет происходить. Заметили, как вода начала ползти по полоске вверх? Через некоторое время вода вскарабкается прямо по краю стакана и может даже капнуть на стол.

Этот подъем воды называется капиллярным эффектом. Именно таким образом вода питает высокие деревья. Как это происходит?

Для начала забудьте о том, что лист бумаги сплошной, потому что это неправда. На самом деле (и вам теперь это хорошо известно) это паутинка из мельчайших волокон, спрессованных вместе. Между ними остается некоторое пространство, которое вода может легко заполнить.