Исайя Хаятт

Исайя Хаятт — американский изобретатель и предприниматель, наиболее известный созданием целлулоида — первой в мире коммерчески успешной полусинтетической пластмассы. Его работа в области химии полимеров и патентные разработки заложили основы современной индустрии пластмасс, оказав значительное влияние на развитие потребительских товаров, фотографии, кинематографа и многих других отраслей.

Биография

Ранние годы и образование

Исайя Хаятт родился 1 июля 1837 года в городе Старки (штат Нью-Йорк, США) в семье фермеров. Он получил начальное образование в местной школе, однако из-за финансовых трудностей семьи был вынужден рано начать трудовую деятельность. С юных лет Хаятт проявлял интерес к механике и химии, самостоятельно изучая научные труды и экспериментируя с различными материалами. В возрасте 16 лет он переехал в город Олбани, где устроился работать в типографию, одновременно посещая вечерние курсы по естественным наукам.

Карьера и изобретательская деятельность

В 1863 году Хаятт основал собственную мастерскую, специализировавшуюся на изготовлении бильярдных шаров. В то время бильярдные шары изготавливались из слоновой кости, что было дорого и вело к сокращению популяции слонов. Производители бильярдного оборудования, в частности компания Phelan and Collender, объявили премию в 10 000 долларов за создание искусственного материала, способного заменить слоновую кость. Хаятт начал экспериментировать с различными композициями, включая смеси нитроцеллюлозы, камфоры и спирта.

В 1869 году он получил свой первый патент на «искусственную слоновую кость», однако материал оказался слишком хрупким и горючим. Вместе со своим братом Джоном Уэсли Хаяттом он продолжил совершенствовать рецептуру. В 1870 году Исайя Хаятт запатентовал улучшенный состав, который назвал «целлулоидом» (от лат. cellula — клетка и греч. eidos — вид). Этот материал представлял собой пластическую массу, получаемую из нитроцеллюлозы, пластифицированной камфорой и спиртом. В отличие от более ранних нитроцеллюлозных композитов, целлулоид был термопластичным, что позволяло формовать его в изделия сложной формы.

В 1872 году Хаятт основал компанию Albany Dental Plate Company (позже переименованную в Celluloid Manufacturing Company) для коммерческого производства целлулоида. Помимо бильярдных шаров, компания начала выпускать широкий спектр товаров: воротнички, манжеты, гребни, пуговицы, куклы, игрушки, оправы для очков, а также пластинки для зубных протезов. Целлулоид быстро завоевал популярность благодаря своей дешевизне, прочности и способности имитировать дорогие материалы (слоновую кость, черепаховый панцирь, коралл, янтарь). К концу XIX века целлулоид стал одним из самых распространённых материалов в мире.

Хаятт также занимался другими изобретениями. Он разработал улучшенный фильтр для воды, устройство для намотки пряжи, а также усовершенствовал конструкцию швейной машины. В 1881 году он получил патент на способ изготовления искусственного шелка из нитроцеллюлозы, который, однако, не нашёл коммерческого применения из-за высокой огнеопасности. В 1890-х годах Хаятт работал над созданием негорючего целлулоида, но его попытки не увенчались успехом.

Поздние годы и наследие

В начале XX века, с развитием химической промышленности, целлулоид начал вытесняться более безопасными и стабильными пластмассами (бакелит, галалит, ацетат целлюлозы). Компания Хаятта была продана в 1914 году, а сам он отошёл от активной деятельности. Исайя Хаятт скончался 16 июня 1920 года в городе Нью-Йорк. Он был удостоен множества наград, включая медаль Эллиота Крессона (1890) и медаль Джона Скотта (1914) за вклад в развитие химической технологии.

Научные и технологические достижения

Создание целлулоида

Основное изобретение Хаятта — целлулоид — стало первым коммерчески успешным термопластиком. В отличие от более ранних материалов на основе нитроцеллюлозы (например, коллодия), целлулоид был достаточно пластичным для формования и сохранял форму после охлаждения. Ключевым нововведением стало использование камфоры в качестве пластификатора, что позволило снизить хрупкость и повысить эластичность. Хаятт также разработал технологию горячего прессования и литья под давлением, что стало основой для современных методов переработки пластмасс.

Патенты и промышленные процессы

Хаятт получил более 50 патентов в США и за рубежом. Среди них:

• Патент № 105,338 (1870) на «состав для имитации слоновой кости» — первый патент на целлулоид.
• Патент № 157,632 (1874) на «способ изготовления пластинок для зубных протезов» — усовершенствование технологии.
• Патент № 248,409 (1881) на «искусственный шелк» — ранняя попытка создания синтетического волокна.

Хаятт также разработал оборудование для непрерывного производства целлулоидных листов и плёнок, что впоследствии было использовано в фотографии (основа для плёнки) и кинематографе.

Влияние на промышленность и культуру

Пластмассовая революция

Изобретение Хаятта положило начало эпохе пластмасс. Целлулоид стал первым материалом, который позволил массово производить дешёвые, лёгкие и прочные предметы быта, ранее изготавливавшиеся из природных материалов. Это привело к демократизации потребления: товары, ранее доступные только богатым (например, гребни из черепахового панциря или бильярдные шары из слоновой кости), стали доступны широким слоям населения. Целлулоид также стимулировал развитие химической промышленности, создав спрос на нитроцеллюлозу, камфору и другие химикаты.

Роль в фотографии и кинематографе

Целлулоидная плёнка, изобретённая Джоном Карбуттом в 1888 году на основе технологии Хаятта, стала основой для фотографии и кинематографа. Благодаря гибкости, прозрачности и прочности целлулоида стало возможным создание рулонной фотоплёнки, что позволило Томасу Эдисону и братьям Люмьер разработать первые кинокамеры и проекторы. Без целлулоида развитие киноиндустрии в конце XIX — начале XX века было бы невозможно.

Ограничения и недостатки

Целлулоид имел существенные недостатки: он был легковоспламеняем (температура самовоспламенения около 150 °C) и при горении выделял токсичные газы. Это приводило к многочисленным пожарам, особенно в кинотеатрах и на складах киноплёнки. Кроме того, целлулоид был нестоек к ультрафиолетовому излучению и со временем желтел и становился хрупким. Эти недостатки стимулировали поиск более безопасных и стабильных пластмасс, таких как ацетат целлюлозы (1920-е годы) и полиэтилен (1930-е годы).

Критика и споры

Приоритет изобретения

Существует спор о том, кто первым изобрёл целлулоид. Британский изобретатель Александр Паркс получил патент на аналогичный материал (паркезин) в 1856 году, за 14 лет до Хаятта. Однако паркезин не получил коммерческого распространения из-за высокой стоимости и сложности производства. Хаятт, в отличие от Паркса, разработал технологию массового производства и нашёл практические применения. В судебных разбирательствах конца XIX века приоритет Хаятта был подтверждён, хотя некоторые историки науки считают, что Паркс заслуживает большего признания.

Экологические последствия

Целлулоид, как и другие ранние пластмассы, не поддаётся биологическому разложению. Производство целлулоида требовало большого количества камфоры, что привело к вырубке камфорных лесов в Японии и на Тайване. Кроме того, отходы производства нитроцеллюлозы загрязняли окружающую среду. В современном контексте целлулоид считается экологически вредным материалом, хотя его использование в XX веке было значительно меньше, чем у более поздних пластиков.

Память и признание

В 1940 году Исайя Хаятт был посмертно включён в Зал славы американских изобретателей. Его именем названа премия Хаятта (Hyatt Award), вручаемая за выдающиеся достижения в области пластмасс. В городе Олбани установлен памятник Хаятту, а его дом внесён в Национальный реестр исторических мест США. В 2006 году журнал Time включил Хаятта в список 100 самых влиятельных людей XX века в категории «Изобретатели».

Источники

• Хаятт, Исайя // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. — СПб., 1890—1907.
• Meikle, J. L. American Plastic: A Cultural History. — Rutgers University Press, 1995. — ISBN 978-0-8135-2235-7.
• Friedel, R. D. Pioneer Plastic: The Making and Selling of Celluloid. — University of Wisconsin Press, 1983. — ISBN 978-0-299-09550-9.
• Patent US 105,338 — Improvement in Composition for Imitating Ivory (1870).
• Patent US 157,632 — Manufacture of Plates for Dental Purposes (1874).
• Patent US 248,409 — Artificial Silk (1881).
• The Story of Celluloid. — Celluloid Manufacturing Company, 1915.
• Hall of Fame — Isaiah Hyatt. — National Inventors Hall of Fame.