Работы. Мемуар - Александр Феликсович Борун
Критика плёнки и что с ней дальше
Что касается «алмазоподобной» кремний-углеродной плёнки, то я всё время удивлялся, что никто так и не попробовал заменить исходное масло диффузионного насоса, этот самый поли…силоксан на что-то другое! Сперва, видимо, спешили изучить что есть, а потом это уже превратилось в традицию. Между тем, если сначала думали, что плазма разлагает масло до атомов, и слой растёт из них, постепенно обнаружилось, что в составе слоя остаются бензольные кольца, а они там не нужны. Скажем, для увеличения прочности хорошо бы иметь побольше алмазоподобных связей, а бензол – совсем не алмаз. И т.д.
В порядке юмора. Всякий, кто занимался уборкой в кухне, знает, что там на стенах и всех предметах образуется липкий налёт, который довольно трудно отмыть. Когда я рассказал Ане о своём новом исследуемом объекте и способе его получения, она немедленно предложила попробовать это кухонное загрязнение – вдруг подойдёт? А также наоборот, попробовать, например, кухонный «Сиф» на этой нашей плёнке – не растворит ли он её? Между тем предположение о сходстве этих объектов не такое уж дикое. Газовое пламя кухонной конфорки тоже своего рода плазма. Наверняка оно какие-то молекулы, присутствующие в воздухе, особенно в кухонной атмосфере, где готовят еду, разлагает на радикалы, легко прицепляющиеся к кухонным поверхностям и образующими тот самый липкий налёт. Разница есть, рост плёнки происходит при атмосферном давлении, в присутствии кислорода воздуха, который, вероятно, не полезен для прочности образующейся плёнки, и никто не подогревает «подложку», чтобы на ней получше укладывались при росте её «кирпичики». Тем не менее…
Но нет, никто не делал ни попытки образовать плазму из желательных элементов в нужной пропорции, подобрав её экспериментально, ни попытки сделать её из некоего вещества, содержащего в себе эти компоненты в нужной пропорции, избавившись, по крайней мере, от бензольных колец. Мне не объяснили, почему, а у меня в этом деле была подчинённая роль. На мой вопрос, почему этого не делается, тоже не ответили.
Собственно, я общался с Малинковичем, а он явно не хотел в это влезать. Наверное, у него было и так слишком много дел, чтобы ещё пытаться брать на себя полномасштабное планирование экспериментов. Он занимался только планированием вместе со мной формы образцов, чтоб их параметры было удобно измерять. То, что и это планирование не имело особого успеха, подсказывало, что тем более на него не произведёт положительного впечатления попытка ещё глубже влезть в его кухню. Тут была какая-то трудность во взаимодействии с ним, основным продолжателем дела безвременно уехавшего в США изобретателя. Мы с Малинковичем по результатам измерений составляли планы изготовления новых образцов, из которых можно было узнать о плёнке что-то новое. Просили изготовить именно такие. Он соглашался, а потом выдавал опять сделанные по старой схеме. А то и сами образцы были какие-то подозрительно старые, с отваливающимися от металлического слоя проводочками, чуть ли не пылью покрытые.
Постепенно я понял, в чём дело. Его самодельная плазменная установка часто ломалась, и тогда вообще долго не было образцов, но он и в остальное время старался её поменьше нагружать. И старые образцы, изготовленные ранее, не выкидывал – не пропадать же добру. А выдавал за новые. Впрочем, это только гипотеза.
Ещё у этой плёнки есть проблема, с которой непонятно как бороться. Да, сам слой довольно прочный. Но образуется он на горячей подложке. Когда она остывает, разница коэффициентов термического расширения приводит к большим механическим напряжениям. Особенно если подложка металлическая! А в большинстве замыслов по применению плёнки так оно и есть. Напряжения находят себе слабые места – и из этих мест буквально выстреливаются мелкие кусочки плёнки. Остаются дырочки. Сами по себе они небольшие и не влияют заметно на механические свойства. Но на электрические – ещё как! В микроскопе видны иногда следы такого характерного происшествия, что ток идёт по поверхности от электрода до, видимо, ближайшей такой дырочки и через неё просачивается, ограничиваясь минимальными повреждениями по пути и выделяя значительную мощность при коротком замыкании. В таком случае фиксируется очень низкое напряжение пробоя. Простыми словами: дырявый изолятор – не очень хороший изолятор.
Ещё пытались мерить ёмкость её на разных частотах, чтобы определить перспективы использовать как изолятор между обкладками конденсатора (на микросхеме, вероятно), но и тут эти дырочки мешали.
Для меня работа над плёнкой закончилась тем, что министерство, раз за разом одобрявшее намеченную тему исследований, в конце концов заявку на продолжение работ с этой плёнкой не одобрило. Похоже, убедилось, что толку не будет. И я с радостью перестал писать заявки. Я ещё раньше думал, что толку не будет.
Между тем я и до, и после того слышал разные завлекательные рекламки её замечательного применения там и сям. Какие там бритвы «Жиллет»! Техничные японцы, якобы, интересовались этой плёнкой в интересах гладкоствольной артиллерии. У неё традиционно низкая точность по сравнению с нарезной, но у нарезной большие потери на трение в стволе, так что гладкоствольная может стрелять дальше. А если покрыть снаряды скользкой плёнкой, она будет стрелять ещё дальше! Но дальше история с японцами как-то заглохала. Это до моего участия. Похоже, мне выдали некий рекламный текст, предназначенный для выбивания средств на дальнейшие исследования. Вот в нём и не было окончания. Думаю, если и существовали те японцы с их интересом, то они либо убедились, что температурная прочность у плёнки слишком далека от требуемой для снаряда в канале ствола, либо прикинули, почём обойдётся каждый снаряд, если его в вакуумной камере покрывать плёнкой с помощью плазменного разряда, аккуратно поворачивая для равномерности и покрытия всей поверхности. И вакуумная камера нужна большая. Или это будет не для пушки снаряд, а для пулемёта. Первая попавшаяся камера не подойдёт, нужно делать специально. А если нужно так обработать много снарядов, то и таких камер надо много… А может, они рассчитали, что при планируемом уменьшении трения снаряды эти полетят всего на десять метров дальше. А может, нашли альтернативу, смазку какую-нибудь графитовую.
В самом конце моего участия в этой теме удалось заинтересовать плёнкой медиков, как рассказал Малинкович. У них есть такая проблема, если надо заменить желчевыводящие протоки из печени, то никакой материал долго не работает. Или его желчь растворяет и образуется протечка, если не делать всё новые операции. Или противоположный эффект: на внутренней поверхности трубочки начинают откладываться соли и затыкают её. А сколько операций на печени, в конце концов, может выдержать пациент?91 Нужно, чтобы и не таяла, и не
