stuje to tak˝e zmierzch niektórych j´zy-
ków. Stephen Pinker, lingwista z MIT,
ocenia w swojej ksià˝ce The Language In-
stinct (Instynkt j´zyka), ˝e wi´kszoÊci j´-
zyków na Êwiecie grozi wymarcie. Ka˝-
de nowe pokolenie ma trudny wybór:
nauczyç si´ j´zyka w∏asnej spo∏ecznoÊci
lub takiego jak angielski, który jest no-
Ênikiem wspó∏czesnej informacji han-
dlowej i naukowej.

JeÊli nie powstanie prosty system uni-

wersalnego t∏umaczenia, to j´zyki natu-
ralne zostanà poddane podobnej presji
ewolucyjnej jak ta, która wymusi∏a u˝y-
wanie Microsoft Windows w wi´kszo-
Êci komputerów osobistych. Prawie za-
wsze w oprogramowaniu stosowany jest
j´zyk angielski. Istniejà tak˝e pewne ar-
gumenty irracjonalne przemawiajàce za
angielskim. Jak podkreÊla jeden z sze-

fów MTV Europe Michiel Bakker: „an-
gielski jest j´zykiem rock and rolla”. Ba-
dania marketingowe na zlecenie MTV
wykaza∏y, ˝e m∏odzie˝ europejska nie
lubi wideoklipów w swych j´zykach oj-
czystych. To po prostu nie jest to. Byç
mo˝e wi´c w przysz∏oÊci b´dziemy po-
trzebowaç wy∏àcznie programów t∏uma-
czàcych slang z pokolenia na pokolenie.

John Browning

18 Â

WIAT

N

AUKI

Styczeƒ 1997

TECHNIKA

I

BIZNES

Cisnàç, by zmieniç

CO

2

w stanie nadkrytycznym

wzmacnia pospolite materia∏y

O

ko∏o 2000 lat temu pracownicy
budowlani u˝yli najnowocze-
Êniejszych wówczas materia-

∏ów, by wykonaç ogromnà kopu∏´ no-
wej Êwiàtyni w Rzymie. Do dzisiaj dach
Panteonu jest ciàgle w dobrym stanie –
a nawet twardnieje, w miar´ jak zawar-
te w budowli zwiàzki wapnia wchodzà
w reakcj´ z atmosferycznym dwutlen-
kiem w´gla, tworzàc wapieƒ oraz inne
minera∏y wytrzymalsze od betonu. W
maju ub. r. in˝ynier budowlany z Reno
w Newadzie opatentowa∏ tani sposób
skrócenia tego procesu z kilku tysi´cy
lat do kilku minut. Wst´pne badania
Êwiadczà, ˝e ta innowacja mo˝e pozwo-
liç na produkcj´ taƒszych p∏yt Êcien-
nych, a sk∏adowiska odpadów radioak-
tywnych uczyniç bezpieczniejszymi.

Beton twardnieje zwykle wolno, po-

niewa˝ woda uszczelnia pory i nie do-
puszcza znajdujàcego si´ w powietrzu
dwutlenku w´gla. „Artyku∏ z Scientific
American dotyczàcy wykorzystania [pod

wysokim ciÊnieniem] CO

2

w celu uzy-

skania taƒszych tworzyw sztucznych
podsunà∏ mi pewien pomys∏ – wspomi-
na Roger H. Jones, in˝ynier zatrudnio-
ny w Materials Technology Limited. –
Owinà∏em drutem szybkowar i przepro-
wadzi∏em prób´.” Jones odkry∏, ˝e pod-
dajàc mieszanin´ betonu i cementu port-
landzkiego dzia∏aniu CO

2

pod wysokim

ciÊnieniem, usunà∏ wod´ z materia∏u
i zmieni∏ jego sk∏ad chemiczny. Standar-
dowe próby na Êciskanie wykaza∏y, ˝e
w wyniku tego dzia∏ania wytrzyma∏oÊç
cementu portlandzkiego wzrasta∏a prze-
ci´tnie o 84%. Kolejne doÊwiadczenia wy-
konane w Los Alamos National Labora-
tory dowiod∏y, ˝e proces ten mo˝e
przekszta∏ciç wiele niedrogich materia-
∏ów, cz´sto uwa˝anych dziÊ za odpady,
w mocniejsze i bardziej u˝yteczne.

Proces jest tak prosty – powiada F.

Carl Knopf, profesor in˝ynierii chemicz-
nej z Louisiana State University – ˝e a˝
dziw, dlaczego nikt na to nie wpad∏. Pod
ciÊnieniem 75 razy wy˝szym od atmo-
sferycznego i w temperaturze co naj-
mniej 31°C, dwutlenek w´gla staje si´
tak g´sty jak ciecz, zachowujàc jedno-
czeÊnie ÊciÊliwoÊç gazu. W tym stanie,
zwanym nadkrytycznym – dodaje Craig
M. V. Taylor z oÊrodka nadkrytycznych
p∏ynów w Los Alamos – CO

2

nie ma

napi´cia powierzchniowego i mo˝e
przenikaç przez pory i p´kni´cia bez
przeszkód. Reakcje wymagajàce zwy-
kle wieków zachodzà w ciàgu minut.
„Bez wàtpienia zwi´ksza to twardoÊç
cementu” – mówi Knopf.

Supertwardy cement ma mnóstwo

praktycznych zastosowaƒ. Zdaniem Tay-
lora dzi´ki temu procesowi da si´ na
przyk∏ad zapobiec niebezpiecznym wy-
ciekom odpadów radioaktywnych mie-
szanych w celu sk∏adowania ze zwyk∏ym
cementem. Jednak˝e znalezienie szersze-
go zastosowania mo˝e nie byç ∏atwe, jak
przewiduje Thomas J. Pasko, dyrektor
biura zaawansowanych badaƒ Federal
Highway Administration (Federalnego
Urz´du Autostrad). „Nasz przemys∏ bu-
dowlany jest bardzo tradycyjny i prymi-
tywny – podkreÊla. – Rzadko kiedy szu-
kamy nowych materia∏ów, by rozwiàzaç
jakiÊ problem. Tak wi´c nale˝y si´gnàç
po coÊ, co kosztuje tyle samo lub jest taƒ-
sze ni˝ istniejàce materia∏y.”

Jones i Taylor chcà w∏aÊnie to zrobiç.

Poddajà obróbce cementowe dachówki
produkowane dla Boral w Rialto w Ka-
lifornii. Wprawdzie sà one wytrzymal-
sze i bardziej ognioodporne ni˝ wi´k-
szoÊç p∏ytek, ale ze wzgl´du na wy-
trzyma∏oÊciowe wymagania wa˝à zbyt
du˝o, by znios∏a to konstrukcja wi´k-

MATERIA¸OZNAWSTWO

CZÑSTKI POPIO¸ÓW (z lewej) pod wp∏ywem spr´˝onego CO

2

przybierajà w∏óknistà form´ pozwalajàcà

wytwarzaç z nich g´sty, wytrzymalszy ni˝ dotychczasowy materia∏ budowlany (z prawej).

AMITAVA ROY

Louisiana State University

JAMES B. RUBIN

Los Alamos National Laboratory

szoÊci domów mieszkalnych. Dachów-
ki poddawane dzia∏aniu CO

2

zamiast

obróbce cieplnej wydajà si´ dostatecz-
nie lekkie i mogà konkurowaç z inny-
mi p∏ytkami dachowymi.

Prócz utwardzonego cementu Jones

chce wykorzystaç na materia∏y budow-
lane popió∏ wytwarzany w opalanych
w´glem elektrowniach. Zmieszane z
krzemianem sodowym, tlenkiem wap-
nia i wodà tworzà past´, która po wy-
schni´ciu daje ma∏o wytrzyma∏à, roz-
puszczalnà w wodzie p∏yt´ wyk∏a-
dzinowà. „JeÊli jednak poddamy taki
materia∏ dzia∏aniu nadkrytycznego dwu-
tlenku w´gla – mówi Taylor – staje si´
on bardzo wytrzyma∏y, bardzo trwa∏y
i nierozpuszczalny w wodzie. P∏yta
30-centymetrowa wytrzymuje prawie
trzystukilogramowe obcià˝enie, co jest
porównywalne do zbrojonego w∏óknem
szklanym cementu powszechnie stoso-

wanego w materia∏ach pod∏ogowych.
„Mamy pomys∏ – kontynuuje Taylor –
zbudowania w sàsiedztwie elektrowni
zak∏adu przetwórczego. Elektrownia
wytwarza du˝e iloÊci CO

2

i popio∏ów.

Zap∏aci nawet za zabranie popio∏ów,
gdy˝ w przeciwnym wypadku musi je
zakopywaç. Energia elektryczna po-
trzebna do pracy zak∏adu tak˝e b´dzie
tania, a ciep∏o uchodzàce kominami
elektrowni – darmowe.”

Jones dodaje: „Nasze wyroby mogà

byç transportowane wagonami, które
dowioz∏y w´giel i puste opuszczajà elek-
trowni´.” Zatrudni∏ ju˝ firm´, która
opracuje przemys∏owe metody realiza-
cji jego pomys∏u za pomocà sprz´tu wy-
sokociÊnieniowego u˝ywanego przy
usuwaniu kofeiny z kawy oraz t∏usz-
czów z produktów ˝ywnoÊciowych. Ne-
gocjacje z elektrownià i zak∏adami pro-
dukujàcymi p∏yty Êcienne sà w toku.

„Przed in˝ynierià materia∏owà otwie-

rajà si´ ca∏kowicie nowe perspektywy”
– utrzymuje Taylor. Ostatnie doÊwiad-
czenia przeprowadzone przez Taylora
i Jonesa wykaza∏y, ˝e przy rozpuszcza-
niu metali lub plastików w nadkrytycz-
nej cieczy mo˝liwe jest przesycanie ce-
mentu dodatkowymi sk∏adnikami w
celu uplastycznienia go oraz podnie-
sienia jego wytrzyma∏oÊci lub przewod-
noÊci elektrycznej. „Najlepsze w tym
procesie jest to – kontynuuje Taylor –
˝e usuwa on z atmosfery gaz powodu-
jàcy efekt cieplarniany, a tak˝e produk-
ty odpadowe, jak popio∏y z wyrobisk
elektrowni, i przekszta∏ca je w materia∏
budowlany. JeÊli rzeczywiÊcie chce si´
zmusiç przemys∏ do ochrony Êrodowi-
ska, nale˝y uczyniç to przedsi´wzi´cie
dochodowym. Nasz pomys∏ ku temu
zmierza.”

W. Wayt Gibbs

Â

WIAT

N

AUKI

Styczeƒ 1997 19

Zdj´cia z tysiàca i jednej kamery

W

Êwiecie powieÊci Kocia ko∏yska Kurta Vonneguta g∏ównà rol´ odgrywa lodonina – substancja powodujàca zestalanie si´ wody
(„lód-9” w polskim przek∏adzie L. J´czmyka; PIW, Warszawa 1971 – przyp. red.). Ka˝de ˝ywe stworzenie, które wejdzie w kon-

takt z lodoninà, zamienia si´ w posàg lodowy. Gdyby w Hollywood chciano sfilmowaç t´ powieÊç, producenci powinni zwróciç si´ do
Daytona Taylora. Ten nowojorski kierownik produkcji wspó∏pracujàcy z niezale˝nymi filmowcami wynalaz∏ specjalnà technik´ foto-
grafowania, dzi´ki której mo˝na uzyskiwaç zdj´cia zadziwiajàco podobne do tworów fantazji Vonneguta.

Urzàdzenie Taylora zmajstrowane w kuchni sk∏ada si´ z zestawu 60 po∏àczonych ze sobà kamer korzystajàcych z jed-

nego magazynka filmu. Tak wi´c ka˝da kamera naÊwietla jednà klatk´ tego samego filmu. Aby zrobiç zdj´cie, otwiera

si´ jednoczeÊnie 60 migawek. Na taÊmie rejestruje si´ 60 uj´ç tej samej sceny, zmie-

nia si´ tylko kàt widzenia (obiektywy kamer rozmieszczone sà co 4 cm). Po wy-

konaniu zdj´cia fotograf kr´ci korbkà, aby przewinàç 3 m filmu i przygoto-

waç urzàdzenie do nowego uj´cia.

Owe 60 zdj´ç mo˝na oglàdaç jako rodzaj dziwnego, trójwymiaro-

wego filmu: ludzie stajà si´ podobni do figur woskowych ze s∏yn-

nego Gabinetu Madame Tussaud. Na jednym z uj´ç Taylora

widaç na poczàtku sylwetk´ skaczàcego m∏odzieƒca z prawe-

go profilu, nast´pne zmienia si´ kàt widzenia, tak ˝e w koƒcu

ukazany on jest z lewego profilu. Podobne przejÊcie z prawa na

lewo efektownie demonstruje szampan wytryskujàcy z butel-

ki. Na co komu 3 m bie˝àce kamer? „Zachodz´ w g∏ow´,

do czego mo˝na by to zastosowaç” – napisa∏ Steven Spiel-

berg do znajomego po obejrzeniu nagrania wideo pokazujà-

cego mo˝liwoÊci wynalazku Taylora. Sam autor sàdzi, ˝e jego urzàdzenie

znajdzie zastosowanie g∏ównie przy realizacji efektów specjalnych w filmach

– zresztà pewna firma francuska wykorzysta∏a podobnà technik´ do na-

kr´cenia wideoklipu zespo∏u Rolling Stones. Tak˝e system QuickTime

VR firmy Apple Computer pozwala u˝ytkownikowi na podobnà trójwy-

miarowà podró˝ za pomocà sekwencji zdj´ç.

Oczekujàcy na patent rzàd kamer Taylora ma swoje ograniczenia: mo˝e zrobiç tylko jedno, dwa

uj´cia, po czym trzeba przewinàç film. W miar´ jednak obni˝ki cen sprz´tu fotografii cyfrowej i je-
go miniaturyzacji bariery te b´dzie mo˝na pokonaç. Wyobraêmy sobie zestaw tysi´cy miniaturowych
kamer, które mog∏yby rejestrowaç ruchomy obraz z wielu punktów widzenia; by∏aby to nowa forma
interaktywnego wideo. Takie maleƒkie kamery wbudowane w cylindryczne Êciany promu kosmicz-
nego pozwoli∏y studentom z USA „poruszaç si´” za pomocà joysticka po jego wn´trzu. Telewidz móg∏-
by w czasie olimpiady w Sydney w roku 2000 oglàdaç podczas fina∏u sprintu na 100 m biegaczy
zarówno z przodu, jak i z ty∏u. Taki post´p doprowadzi byç mo˝e do tego, ˝e w wyra˝eniu „rzeczy-
wistoÊç wirtualna” przymiotnik stanie si´ zb´dny.

Gary Stix

Przyk∏ady opisanych efektów specjalnych mo˝na oglàdaç w Internecie na stronie WWW Scientific
American pod adresem: http://www.sciam.com/

EFEKTY SPECJALNE

ZDJ¢CIA: DAYTON TAYLOR