В свое время на экраны вышел фильм «Фантастическая четверка», который, несмотря на прохладный прием критиков, подарил зрителям запоминающихся супергероев. Просматривая ленту, я не мог не обратить внимание на уникальную экипировку персонажей, а точнее — на их необычные свитера. Интересно, что специальный костюм достался только троим членам команды, в то время как герой по имени Камень (Человек-глыба) остался лишь в брюках. Это выглядит довольно странно, учитывая, что гениальный ученый-космонавт из сюжета сумел разработать негорючую, невидимую и сверхрастяжимую ткань. Почему бы не создать такую же «чудо-кофту» и для него?
Давайте проведем небольшое исследование и разберемся, могли бы современные материалы и технологии позволить создать подобные костюмы или эта задача до сих пор остается нерешаемой.
Напомним сюжет: герои получили свои сверхспособности после неудачной экспедиции в космос. Один обрел способность к невероятному растяжению, другой научился управлять огнем и превращаться в живой факел, третий получил силу невидимости, а четвертый стал обладателем каменной кожи. Разумеется, обычная одежда не могла выдержать таких испытаний, да и супергероям полагается особый, узнаваемый облик для поддержания командного духа и пафоса.
Таким образом, стояла задача создать костюмы, которые соответствовали бы уникальным способностям каждого члена команды. Требовались материалы, способные выдерживать экстремальное растяжение с последующим восстановлением формы, обладающие абсолютной огнестойкостью и свойством невидимости. Задача несколько упрощалась тем, что от каждого костюма требовалось лишь одно ключевое свойство. Главной сложностью было обеспечить им идентичный внешний вид для создания единого командного стиля, но с современными технологиями окраски и пошива это вряд ли стало бы проблемой.
Судя по всему, в фильме костюмы были выполнены из ткани, иначе они выглядели бы иначе. Давайте же подробно рассмотрим каждое из требуемых свойств с точки зрения современной науки.
Невидимость: фантастика или реальность?
Материалы, обладающие свойствами невидимости, в наше время действительно существуют, хотя их возможности пока далеки от кинематографических. Технология, наиболее близкая к показанной в фильме, основана на использовании так называемых метаматериалов.
Не так давно ученые разработали структуры с отрицательным показателем преломления света. За счет особого строения на микроуровне (часто с использованием углеродных нанотрубок) такие материалы могут особым образом искривлять путь световых лучей, заставляя их «обтекать» объект. Для этого необходимо добиться, чтобы и магнитная восприимчивость, и диэлектрическая проницаемость материала находились в отрицательном диапазоне.
Если упрощенно, представьте луч света, который огибает предмет с одной стороны и выходит с другой, практически не взаимодействуя с ним. Однако текущий уровень развития таких технологий позволяет добиться лишь частичной невидимости, при которой четко видны контуры и искажения объекта, как показано на иллюстрации ниже.
Таким образом, теоретически создать материал с ограниченными свойствами невидимости возможно. Однако остается открытым вопрос о мгновенном переключении между видимым и невидимым состоянием, как это делала Сьюзан Шторм. Для этого потребовался бы некий внешний триггер или изменение свойств материала по команде. В противном случае героиня была бы либо всегда видимой, либо всегда невидимой, что, согласитесь, не слишком практично.
Абсолютная огнестойкость: выдержит ли пламя?
Костюм Человека-факела должен был быть абсолютно несгораемым. На первый взгляд, эта задача кажется самой простой для реализации.
Действительно, уже сегодня существуют огнеупорные ткани, например, асбестовые. Но их температурный предел (около 500°C) значительно ниже того пламени, которое демонстрировал Джонни Шторм. Более перспективным материалом могли бы стать кремнеземные ткани, сплетенные из нитей диоксида кремния. Они способны выдерживать температуры до 1500°C.
Поскольку температура человеческого факела в фильме, предположительно, составляла 700–1000°C, такой материал теоретически справился бы с задачей. Однако здесь возникает другая сложность: кремнеземная ткань имеет специфическую грубую фактуру и внешний вид, и придать ей форму облегающего и стильного комбинезона, идентичного костюмам других членов команды, было бы крайне сложно.
Сверхэластичность: возможно ли такое растяжение?
Способность Мистера Фантастика растягивать конечности в десятки раз предполагает, что материал его костюма должен выдерживать упругую деформацию с удлинением на сотни, если не тысячи процентов. Это колоссальная цифра.
Самый эластичный из известных сегодня материалов — спандекс (лайкра), состоящий из полиуретановых волокон. Однако его предел упругого растяжения не превышает 500-700%, а комфортная деформация, после которой ткань возвращается в исходную форму, и того меньше — около 10-15%. Это несопоставимо с тем, что мы видели на экране. Конечно, мы понимаем, что речь идет о фантастике, но в рамках нашего анализа становится ясно, что создание ткани с такими свойствами — самая сложная из трех задач с точки зрения современных технологий.
Итак, подводя итоги нашего научно-технического расследования, можно сделать вывод: из трех представленных в фильме «чудо-костюмов» с большими оговорками и ограничениями в реальности можно было бы попытаться воссоздать только два — невидимый и огнестойкий. Костюм для Мистера Фантастика, увы, остается за гранью возможного. Тем не менее, даже такой результат показывает, насколько далеко шагнули современные материалы, приближая порой самые смелые фантазии к реальности.