爆炸胶
一开始,阿尔弗雷德是在极端困难的条件下经营着他的炸药工厂的,这些困难包括经济的困窘,以及一些国家的限制性政策。后来,由于各国越来越认可达纳炸药的强大威力,这给发明者和他在各国的企业带来了大量收入,来自各方面的投资也大大增加了。
现在,阿尔弗雷德要进行另一场战争,那就是保护自己专利的战争。迄今为止,他还没有用过秘书或私人律师,所以他要亲自处理这方面的纠纷,同那些仿造者进行斗争。
在一封写给同事的信中,阿尔弗雷德表示:“假如有人要为自己的一种发明取得一项平常的专利权,那就往往需要在一个国家里登记两打以上的专利权。例如,如果有人在英国的殖民地和其他重要领地申请专利保护,他就必须把大约40个国家计算进去。这样,一项发明就需要40×24=960份专利权。即使有了这么多的发明专利权,得到的保护在多数情况下仍然是虚妄的。”
在达纳炸药发明后的十年间,当世界各地的炸药工厂蓬勃发展时,阿尔弗雷德·诺贝尔过着一种高度紧张的生活。每天,他都要面对各种问题,例如财务和组织问题,招聘合适的监工及技术人员来从事这项包含着危险因素的生产,在边远地区建立新的建筑,并且根据各国不同的法律采取错综复杂的安全措施等问题。但是他承认对这方面的工作并没有兴趣,他的兴趣还在发明研究上。
1865年到1873年这段时间,虽然阿尔弗雷德仍然在世界各地奔走,但他的工作重心仍在汉堡。当各地的公司发展进入正轨时,为了发展更大的计划和重组欧洲的企业,他从克鲁梅尔迁居到巴黎。他在巴黎的马拉可夫大街购置了一套住宅,并为自己布置了一个实验室。这时,他第一次聘请了一个私人助手,即年轻的化学家乔治·费伦巴克。
阿尔弗雷德知道,无论多么伟大的发明,也会随着时代的发展被淘汰,因此,他有条不紊地努力改进早期的发明,尤其是达纳炸药。尽管达纳炸药安全可靠,可是还是存在一些弱点,例如在潮湿的条件下或受到挤压时,就会有一些硝化甘油分泌物出现,这是一种浪费。由于硅藻土性质不够活跃,也多少降低了硝化甘油的爆炸力。那些矿业老板也希望阿尔弗雷德制造更精良、威力更大的炸药,因为矿山上的岩石往往需要更强力的爆炸。
诺贝尔做了很多实验,试图发明出一种既有硝化甘油的爆炸力,又像达纳炸药一样安全稳定的炸药。
考虑了很久,他想到硅藻土只是土而已,它本身既不能燃烧,也不会爆炸,但如果它本身具有爆炸力,情形就不同了。诺贝尔就开始考虑有什么东西本身具有爆炸力,而又能取代硅藻土。
他以前曾试过黑色火药,但是黑色火药的吸收力不强。他又用硝酸铵、木屑粉和硝化甘油混合,虽然三种东西都能完全燃烧,但它的威力仍不及达纳炸药。
阿尔弗雷德也考虑过把硝化甘油和火棉混合的方法,但是普通火棉对硝化甘油的吸收能力是微乎其微的。
火棉是瑞士巴塞尔大学的教授舍恩拜因于1846年偶然发现的。有一天,他在厨房里(他被禁止在那里做实验,但他常趁妻子不在家时在那里做实验)弄洒了蒸馏硝酸和硫酸的烧瓶,他赶忙抓起他妻子的棉布围裙去擦污迹,当他将围裙挂在火炉上方烘烤时,围裙便“呼”的一声着了起来,烧得一点不剩。
舍恩拜因教授大吃一惊,为了解开这个秘密,他找来一些棉花,然后把它们浸泡在硝酸和硫酸的混合溶液里,然后用水洗净,很小心地烘干,最后得到一种淡黄色的棉花。这种东西就是硝酸纤维素,它很容易燃烧,甚至爆炸,被称为火棉。
火棉很快引起火药公司和政府当局的注意。普通火药在点燃时会产生浓烟,弄脏大炮,因而发射几次后就需要清扫一次。另外,在发射第一排炮弹之后,阵地上便升起滚滚浓烟,致使战斗不得不在盲目的估计下进行。因此,各国的军事部门都争相采用这种威力更大而又无黑烟的炸药。于是,制造火棉的工厂很快建立了起来。然而,这些工厂几乎就像它们兴建时的速度那样,很快就被炸掉了。火棉太容易爆炸了,到了1862年,奥地利的最后两家火棉厂被炸毁后,火棉就停止了生产。
但是关于火棉的研究并没有停止。当时,美国有一个医科学生将棉花和硝酸混合,制成了类似火棉的药剂,这种药剂很容易溶解于酒精和乙醚中。把溶化的**涂抹在物体的表面上,乙醚和酒精会很快挥发,而形成一层薄膜,这层薄膜就是硝酸纤维素胶片。
把硝酸纤维素涂在伤口上,它具有创可贴的作用,这种**就叫棉胶,一直被当作**创可贴来使用。
正是由这种棉胶,引发了诺贝尔新产品的灵感。
有一天,他在实验室工作时,不小心割破了手指,他用棉胶敷在了伤口上。谁知到了晚上,伤口竟火辣辣的疼,他辗转难眠。棉胶并没有脱落,伤口也不可能化脓,为什么会这么疼呢?
他把棉胶撕下,用水冲洗了伤口,又涂上新的棉胶,伤口已不再像先前那样疼了。
诺贝尔回到**,心中暗忖:“到底是出了什么问题?一定是某种物质渗透了棉胶,进入了伤口。我睡前都摸过什么东西?对了,我摸过硝酸。这么说,硝酸可以渗透棉胶?”
“对!把硝化甘油和棉胶混合看看,这两种都是爆炸物质,硝酸纤维素是固体,如果两者能完全融合,必能产生威力更强大的炸药!”诺贝尔突然间若有所悟,穿着睡衣就直奔实验室。
他取出棉胶液和硝化甘油,以各种不同的比例互相混合。在某种比例下,他得到一种类似果冻一般软硬的胶质合成物。
这种胶质合成物非常成功,爆炸威力比纯硝化甘油还要大。阿尔弗雷德凝望着放在盘中像果冻般的炸药,一瞬间,阳光已照在他喜悦的脸上。
等他的助手来到实验室时,阿尔弗雷德已经将他的成果摆在一个玻璃盘里给他看了。新发明的这种炸药是无烟火药,是由硝化甘油和硝酸纤维素混合而成的像果冻状的胶质物体,可塑性很高。这种炸药有极强大的爆炸力,因为它的合成成分已不再是硅藻土,而是本身就具有爆炸力的硝酸纤维素。
达纳炸药中的硅藻土本身并不具有爆炸力,只能单纯地吸收硝化甘油,因此在一定程度上降低了硝化甘油的爆炸力,而硝酸纤维素可以与硝化甘油完全融为一体,形成果冻般的胶质。无论在运输或使用上,这种炸药的安全性与达纳炸药都是不相上下的,而且任凭如何挤压,这种炸药中的硝化甘油绝不会分离出来。
在这项发明进入市场之前,诺贝尔和他的助手费伦巴克进行了各种浓度的实验,也就是改变棉花和硝酸的作用,使棉花的硝化度由高至低制成各种浓度不一的硝酸纤维素,并且以不同的比例同硝化甘油混合。
费伦巴克对炸药的研究具有浓厚的兴趣,因此他成了诺贝尔的得力助手,协助诺贝尔做各项实验,也负责设计制造机械方面的工作。
新制成的火药可塑性极高,适合于各种用途,也因此制成了形态和用途不同的炸药,像特级炸药、凝胶炸药,以及果冻般的可塑炸药等。
在各种形态的新产品中,以果冻状的炸药最为安全且威力十足,它是由7%的硝酸纤维素混合硝化甘油而成的。这种掺杂以硝酸纤维素的炸药,爆炸威力远远大于纯硝化甘油。
他们先后进行了250多次实验,后来又在诺贝尔的四个工厂里进行了大规模的实验,这才开始申请专利。
诺贝尔称这种新型炸药为爆炸胶。爆炸胶的发明引起了科学家和工程师极大的兴趣,因为它被证明是一种在各方面都理想的炸药。它的爆炸力比纯硝化甘油还大一些,它对冲击的感觉比较迟钝,并且具有强劲的抗潮能力,这就使它特别适合于水下爆破。更重要的是它的生产成本较低。
当一件新发明诞生后,诺贝尔并没有止步不前,反而致力于新产品的创新,这是他成为一个伟大发明家的最主要原因。