100 знаменитых изобретений

В Древнем Риме широко применялись привозимые с Альпийских гор снег и лед. Император Нерон приказывал охлаждать кипяченую воду, помещая сосуды в снег. Простые римляне просто смешивали напитки со снегом. Римский император Гелиогабал, правивший в III в. н. э., приказал насыпать в своем саду большие горы из снега, чтобы ветер в жаркую погоду разносил прохладу. Таким образом, Гелиогабал первым реализовал на практике кондиционирование воздуха. К этой идее вернулись спустя более чем 1500 лет – в XIX в., но лишь в закрытых помещениях.

В Средневековье использование льда, перевозимого на далекие расстояния, было популярно, несмотря на трудности. Халиф Махди в VIII в. организовал регулярную доставку льда на верблюдах из Ливана и с гор Армении в Мекку. Один из его наследников применил охлаждение своей резиденции, поместив лед между двойными стенками.

Для уменьшения потерь от таяния при перевозке льда и снега арабы придумали специальные двустенные ящики: промежуток между стенками заполнялся войлоком. Это были, по существу, первые образцы низкотемпературной тепловой изоляции. Многие столетия природный лед оставался основой для получения холода в теплое время года во всех странах, где можно было создать его запасы. Лед не потерял своего значения и сейчас, несмотря на последующее развитие средств охлаждения.

В начале XIX в. Томас Мур, инженер из американского штата Мэриленд, собственноручно построил прототип кухонного ледника. Томас Мур занимался поставкой сливочного масла в Вашингтон. Специального транспорта для этого не было, а доставлять масло в столицу надо было свежим. Тогда Мур соорудил для своего товара сосуд из тонких листов стали, обернул его кроличьими шкурками и поместил в бочку из кедровой клепки. Сверху он насыпал лед. Свое изобретение он назвал «рефрижератор», оформив заявку в патентном ведомстве.

Во второй половине XIX в. во многих домах в Америке, Европе и Австралии появились домашние ледники, имевшие вид кухонных шкафов. Теплоизоляцией служил уже не мех, а пробка и опилки. Над камерой для продуктов или под ней был отсек для льда. Талую воду через кран спускали в поддон. Проблема заключалась в том, что температура таяния льда О °С. Для хранения большинства продуктов, особенно скоропортящихся, этого маловато. Пользуясь древним рецептом, ко льду добавляли соль. Расход льда значительно увеличился. Его приходилось заправлять в домашние ледники по нескольку раз в неделю.

Сейчас использование природного льда из-за мощной конкуренции со стороны современной холодильной техники почти сошло на нет. Тем не менее, в странах, где зимой много льда, древняя технология еще живет и даже расширяется, ведь добывание, хранение и использование природного льда дешевле, а главное – экологически безвредно.

Параллельно с «пассивным» зародилось новое, «активное», направление в получении холода. Из первых удачных решений путем длительной эволюции и родилась современная низкотемпературная техника.

Поставка снега и льда на далекие расстояния была слишком дорогим удовольствием, доступным лишь очень узкому кругу богатых людей. Более важной, особенно в жарких странах, была потребность в охлажденной воде, получаемой на месте и без больших затрат. Для этого не годился пассивный способ охлаждения внешним холодом ввиду его отсутствия. Был необходим другой, активный способ охлаждения – без применения снега или льда. И он был придуман. Его идея состояла в том, чтобы заставить саму воду себя охлаждать.

Это сделали древние египтяне еще за 2500 лет до н. э. На сохранившихся фресках того времени изображены рабы, которые большими веерами обмахивали сосуды с питьевой водой. Если использовать для этого обычные кувшины, то нельзя получить воду, более холодную, чем окружающий воздух. Однако сосуды были пористыми. Часть воды, просачиваясь через поры, испарялась на поверхности кувшинов, охлаждая ее. Обдувание сухим воздухом ускоряло этот процесс. В результате, оставшаяся в сосудах вода охлаждалась ниже начальной температуры. Этот способ подсказал, по-видимому, повседневный опыт: увлажненная поверхность тела на ветру охлаждается.

В Индии вплоть до XX в. использовалось испарительное охлаждение, но в сочетании с другим процессом, делавшим его еще эффективнее. Плоские керамические открытые сосуды, напоминающие по форме большие сковороды, наполнялись водой и помещались на соломенные подстилки, уложенные на дне неглубоких траншей, вырытых в грунте. В ночное время при ясном небе вода в плоских сосудах настолько охлаждалась, что иногда покрывалась коркой льда. Частично охлаждение объяснялось испарением воды, но главная причина была в тепловом излучении с поверхности воды.