Острое острие

Когда известный теперь на весь мир украинский мастер миниатюр Николай Сядристый впервые принялся делать надпись на срезе рисового зернышка, то оказалось, что найти подходящий инструмент не так-то просто. Не годилась даже остро заточенная стальная иголка. Царапина от нее получалась такой же, как если бы в ученической тетради стали писать малярной кистью. Поиски привели его к обычному речному песку. Перебирая отдельные песчинки под микроскопом, он выбрал несколько из них с острыми углами. С их помощью ч была выполнена эта уникальная работа.

А каким должно быть это самое острое острие? Ведь при сильном увеличении кажутся тупыми и лезвие бритвы, и кончик швейной иглы, и даже грани песчинки. У всех острие заканчивается сферой с радиусом около тысячной доли миллиметра. Из десятков тысяч атомов образуется эта сфера, и снять лишний слой атомов вручную просто невозможно. Но сделать это можно очень просто, если использовать электрохимическое травление. Посмотрите на рисунок. Для изготовления острия, кончик которого был бы в сто раз острее бритвы, нужны: небольшая стеклянная банка, батарейка от карманного фонаря, угольный электрод, немного пластилина и кусок нихромовой или манганиновой проволоки диаметром не более 1 мм. Здесь может пригодиться и кусок старой спирали от электрической плитки.



Залейте в банку 10-процентный раствор щелочи или соляной кислоты. Соберите электрическую цепь. Включите ее. Буквально за считанные минуты вы увидите, как диаметр проволоки на участке АВ начнет уменьшаться. Но ближе к точке А утонение проволоки идет более быстро. Наконец наступает такой момент, когда в этом месте проволока становится настолько тонкой, что обрывается под действием собственного веса. Готовая иголка падает в пластилин. Острие получается таким, что в обычном микроскопе сферу на кончике уже не видно. Ведь само острие заканчивается несколькими десятками атомов. Оценить качество изготовленного острия можно лишь с помощью напряжения, при котором возникает электрический разряд прямо в воздухе. Чем меньше величина этого напряжения, тем острее кончик.

С изготовленными иголками можно проводить очень интересные опыты. Например, демонстрацию ионного ветра. Возьмите длинный плоский сосуд. Если его нет, то сосуд можно изготовить самим. Для этого нужны прямоугольный кусок стекла и пластилин, из которого делается бортик. В сосуд налейте воды и пустите в него маленький кораблик. На его корме установите несколько иголок, связанных электрическим контактом с водой. Над корабликом установите длинную металлическую линейку.

Если теперь подать напряжение прямо от сети переменного тока, то за счет возникновения реактивной силы от срывающихся с кончиков ионов кораблик начнет двигаться. Этот опыт требует особого внимания и соблюдения правил безопасности при работе с проводами, находящимися под напряжением. Помните, что нельзя прикасаться к ним во время проведения опыта. Прикасаться можно только к выключателю. Особенно красиво наблюдать за движением кораблика в полутемной комнате, когда хорошо видны электрические разряды.


Эффект ионизации воздуха около острия используется для работы аэроионизаторов (так называемая "люстра Чижевского"). Предложенная конструкция люстры-ионизатора будет работать лучше, если канцелярские булавки заменить на изготовленные таким способом иголки.

http://www.gejzer.ru/raznoe/ostrie.php