Однажды в контору маленькой фабрики в Олбани, штат Нью-Йорк, пришло письмо из Колорадо. Писал хозяин бильярдного салуна. Он купил новые шары, сделанные не из слоновой кости, а из какого-то незнакомого материала, и теперь сообщал о странном свойстве покупки. При сильном ударе шары иногда издавали короткий резкий хлопок, похожий на щелчок капсюля.
Сам хозяин, по его словам, переживал из-за этого не очень. Беспокоило его другое. Стоило шарам хлопнуть, как все мужчины в зале мгновенно хватались за оружие.
Это письмо через много лет пересказал со сцены сам изобретатель шаров. Звали его Джон Уэсли Хайатт. Случилось это в январе 1914 года, на торжественном вечере химиков в Нью-Йорке. К тому времени ему было семьдесят шесть, за плечами у него было больше двухсот патентов, и его материал знал весь мир. Из него делали воротнички и гребни, детские погремушки и зубные протезы, а позже и киноплёнку. Назывался материал целлулоид.
А начиналось всё с объявления в газете, обещавшего десять тысяч долларов за бильярдный шар. Этих денег Хайатт так и не получил.
Кузница в Старки
Джон Уэсли Хайатт родился 28 ноября 1837 года в Старки, в округе Йейтс штата Нью-Йорк. Это сельский край на западном берегу озера Сенека, одного из длинных узких Пальцевых озёр. Виноградники, фермы, пристани, дощатые церкви.
Отец держал кузницу. В 1914 году профессор Колумбийского университета Чарльз Чандлер, рассказывая собравшимся химикам о жизни Хайатта, особо отметил: тягу к механике тот получил ещё мальчишкой, в отцовской мастерской. Мехи, наковальня, клещи, раскалённое железо, которое на глазах меняет форму. Ребёнок, выросший у горна, рано понимает, что твёрдое можно сделать мягким, а потом снова твёрдым.
Учился он сначала в обычной школе, потом в семинарии в соседнем Эдди-тауне, где, по словам Чандлера, особенно хорошо шла математика. Дальше учиться не довелось. Ни университета, ни химической лаборатории в его юности не было. Это потом сыграет с ним интересную шутку.
Наборщик
Лет в шестнадцать Джон уехал на запад, в Иллинойс, и выучился там на печатника. Профессор Чандлер говорит, что этим ремеслом он прожил около десяти лет.
Работа наборщика середины XIX века требовала терпения и точных пальцев. Литеры стоят в наборной кассе, каждая буква в своей ячейке. Строку собирают вручную, в зеркальном виде, буква к букве, потом выравнивают, зажимают, мажут краской. Ошибка в одной литере видна на всём тираже.
В 1861 году молодой печатник получил свой первый патент, на точилку для ножей. Ему было двадцать три. Особых денег изобретение не принесло, но привычку думать руками он не бросил.
Потом Хайатт перебрался в Олбани, столицу штата, и около двух лет работал там подённым наборщиком. Олбани тех лет был шумным городом на Гудзоне: пароходы, склады, типографии, газеты на любой вкус. Работа у печатника была. Свободного времени оставалось немного.
Объявление на десять тысяч
В те годы бильярд в Америке из забавы для богатых превращался в массовую игру. Бильярдные открывались в каждом городе, при гостиницах и салунах. Шары для игры точили из слоновой кости.
С костью была беда. Майкл Фелан, совладелец нью-йоркской фирмы Phelan & Collender, крупнейшего в стране производителя бильярдных принадлежностей, ещё в 1859 году жаловался в своей книге «Игра в бильярд», что хорошая кость стоит «ужасно дорого». Журнал MRS Bulletin, пересказывая эту книгу, приводит и другую его жалобу: годным для шара оказывается лишь один бивень из пятидесяти, в остальных трещины и поры. Фелан тогда же писал, что изобретатель, который найдёт замену кости, сколотит себе состояние.
Через несколько лет кости стало ещё меньше, и фирма решила подтолкнуть изобретателей сама. По газетам разошлось объявление: десять тысяч долларов тому, кто сделает искусственный бильярдный шар не хуже костяного. Большинство источников датируют этот призыв 1863 годом.
Хайатту в том году исполнилось двадцать шесть. Он прочитал объявление и, как рассказывал позже профессор Чандлер, начал опыты по ночам и по воскресеньям. Днём он набирал чужие тексты, ночью варил клей, прессовал опилки и пробовал на прочность всё, что попадалось под руку.
Первые шары получились неважные. Хайатт смешивал древесную массу, ткань, бумагу, шеллак, разные смолы и спрессовывал смесь в форме под нагревом. Патент на такой составной шар он подал в 1865 году. Но игроки, привыкшие к кости, сразу чувствовали разницу. Шар был не той твёрдости, иначе отскакивал, глухо стучал.
Зато из той же прессованной древесной массы отлично получались шашки и домино. Хайатт с братьями открыл в Олбани небольшое дело по их выпуску. Чандлер уточняет, что из этой затеи выросла местная фирма, которая и через сорок с лишним лет успешно работала под присмотром младшего брата изобретателя.
Шашки кормили. Но десять тысяч долларов не давали покоя.
Корочка размером с ноготь
Дальше в биографиях Хайатта обычно идёт красивая сцена. Изобретатель открывает шкаф, видит, что бутылка коллодия опрокинулась и вытекла, а на полке застыла твёрдая прозрачная лепёшка. Так эту историю пересказывали газеты ещё при его жизни, так её пишут и сегодня.
Сам Хайатт на склоне лет рассказывал скромнее. В речи 1914 года он вспомнил, что его первые опыты с нитроцеллюлозой начались с того, что он случайно нашёл засохший кусочек коллодия «размером и толщиной с ноготь большого пальца». Без опрокинутой бутылки, без драмы. Просто корочка, на которую другой не обратил бы внимания.
Коллодий в те годы был вещью обыденной. Его продавали в аптеках как «жидкую кожу»: мазнёшь порез, спирт с эфиром улетучатся, и на коже останется тонкая прозрачная плёнка. Фотографы покрывали коллодием стеклянные пластинки. В основе лежала нитроцеллюлоза, то есть хлопок или другая клетчатка, обработанная азотной и серной кислотами. Сильнее обработанный вариант той же клетчатки называли пироксилином и использовали как взрывчатку. Это родство потом не раз аукнется изобретателю.
Хайатт решил: если коллодий застывает твёрдой гладкой коркой, им можно покрыть шар. Сердцевина из дешёвой массы, снаружи блестящая оболочка. Он рассказывал, что поначалу оболочка выходила хрупкой, потом он подобрал пропорцию эфира и спирта. Но и тогда покрытие усыхало вдвое, его приходилось сушить под водой при давлении в несколько сотен фунтов на квадратный дюйм, а массу процеживать через тончайшее сито.
Возни было столько, что окупалось это только на дорогих вещах. Например, на бильярдных шарах.
В 1869 году Хайатт получил сразу несколько патентов. Один на формовочную массу из волокна и шеллака под слоновую кость. Другой на способ покрывать бильярдные шары окрашенным коллодием. Дело пошло, шары начали продавать. И тут выяснилось главное неудобство.
Письмо из Колорадо
Чтобы шар был прочным и красивым, в коллодий почти ничего не добавляли, только чуть-чуть краски. А нитроцеллюлоза горит охотно. Хайатт честно перечислил последствия: если поднести к такому шару зажжённую сигару, он сразу вспыхивал. А при сильном ударе шар о шар иногда раздавался слабый хлопок, как от ружейного капсюля.
Вот тогда и пришло то самое письмо от хозяина бильярдной в Колорадо. Хайатт пересказал его в 1914 году почти дословно: хозяин писал, что сам хлопок его не особенно тревожит, но в ту же секунду каждый мужчина в зале хватается за оружие.
В краях, где в салун заходили при оружии, звук, похожий на щелчок капсюля, был плохой шуткой. Ясно, что такой шар для приличной бильярдной не годился.
Известна эта история только со слов самого Хайатта, из его речи сорок с лишним лет спустя. Так её и стоит читать: как байку старого изобретателя, а не как протокол. Историки пластмасс охотно её пересказывают, но ссылаются всегда на ту же речь.
Брат-редактор и камфора
Примерно в это время к опытам подключился брат, Исайя Смит Хайатт. Журнал MRS Bulletin пишет, что до этого он работал редактором газеты. Двое братьев вместе стали искать, как сделать из нитроцеллюлозы не тонкую плёнку, а сплошную твёрдую массу, из которой можно точить, прессовать и лить.
Хайатт рассказывал, что одну из подсказок они нашли в чужих патентах. Там вскользь упоминалось, что немного камфоры в растворителе идёт на пользу. Камфора тогда была обычным аптечным средством, её получали из камфорного лавра, и шла она в основном с острова Формоза, нынешнего Тайваня.
Братья решили смешивать всё механически, в сыром виде: измельчённую нитроцеллюлозу, краску и камфору. Потом отжимать влагу промокательной бумагой под прессом и только после этого греть под давлением.
И тут случилась неожиданность. Ещё до нагрева, по словам Хайатта, промытая камфора начала слегка растворять волокно сама по себе. А когда массу прогрели под прессом, из формы вышла прозрачная пластинка толщиной в четверть дюйма, около шести миллиметров. Гладкая, плотная и «твёрдая, как кусок дерева».
Это и был будущий целлулоид. Оставалось убедить в этом кого-нибудь с деньгами.
Профессор
Исайя повёз образцы в нью-йоркскую American Hard Rubber Company, крупную фирму, которая делала изделия из твёрдой резины. Там к образцам отнеслись серьёзно и наняли для экспертизы профессора Чарльза Сили, химика, который в своё время сам готовил коллодий по казённому заказу.
Сили приехал в Олбани, в мастерскую братьев. Хайатты при нём провели весь процесс от начала до конца. Всё прошло гладко. Профессор признался, что ехал с готовностью разоблачить какое-нибудь жульничество, но никакого обмана не увидел, и остался доволен.
А на прощание он дал братьям совет. Хайатт пересказал его так: если случайно или по неосторожности они хоть немного перегреют форму, то масса, с которой они работают, неизбежно уничтожит и их самих, и здание, и соседние дома.
Братья в это не поверили. Но, как признался Хайатт, слова профессора его встревожили. Учёного звания у него не было, химию он знал по опытам, а не по учебникам. Перед ним стоял специалист, который годами возился с той же самой нитроцеллюлозой.
На следующий день, между двенадцатью и часом, когда все ушли на обед и в мастерской никого не осталось, Хайатт взял толстую доску в четыре дюйма, служившую верстаком для тисков. Он упёр её между полом и потолком, поставив между гидравлическим прессом и ручным насосом. Доска должна была прикрыть его, если что-то пойдёт не так.
Потом он разогрел пресс-форму примерно до пятисот градусов по Фаренгейту, это около двухсот шестидесяти по Цельсию. Он заранее знал, что при такой температуре нитроцеллюлоза с камфорой непременно загорится. И решил, по его собственным словам, «принять то, что получится».
Газы со свистом рванули через щели формы. Мастерскую затянуло едким дымом.
И на этом всё кончилось. Хайатт описал итог одной длинной фразой: форма, пресс, здание со всем содержимым остались на месте, «включая меня самого, очень довольного, что я знал не так много, как профессор».
Эту же мысль он повторил в начале своей речи 1914 года, уже без шуток. Химики, сказал он, закрыли глаза на то, что у него нет школьной подготовки в их науке, и судят только по результатам, а результаты получены упорными и много раз ошибочными опытами. И добавил: некоторые удачные опыты он, возможно, никогда бы не поставил, если бы знал теории учёных людей о том, насколько это опасно.
Патент и имя
12 июля 1870 года братья Хайатт получили американский патент № 105 338 под скучным названием «Усовершенствование обработки и формования пироксилина». Джону было тридцать два года. Патент описывал то, до чего они дошли в мастерской: размолоть нитроцеллюлозу в пульпу, смешать с мелко истолчённой камфорой, нагреть и держать под давлением, пока форма не остынет. Профессор Чандлер в 1914 году назвал этот документ фундаментальным изобретением целлулоида.
Само слово придумал Исайя. По данным английской Википедии и журнала MRS Bulletin, в 1872 году он назвал материал «целлулоид», от слова «целлюлоза». Название прижилось надолго: в английском языке словом celluloid до сих пор в шутку называют само кино, потому что на целлулоидной основе десятилетиями печатали киноплёнку.
Первым крупным делом братьев стали вовсе не бильярдные шары, а зубные протезы. В 1870 году появилась компания, выпускавшая из нового материала пластины-основы для искусственных зубов. До того их делали в основном из твёрдой резины, и новый материал предлагали как замену ей. Хайатт вспоминал, что заготовки для зубных пластин долго были главной частью их работы.
Журнал MRS Bulletin, правда, добавляет к этому периоду пару ложек дёгтя: клиенты жаловались, что во рту остаётся привкус камфоры, а среди курильщиков ходили рассказы о протезах, которые якобы вспыхивали от сигары. Насколько эти рассказы были правдой, теперь уже не выяснить.
Ньюарк
Нью-йоркские предприниматели, которых привлёк Исайя, вложили в дело деньги. Зимой 1872–1873 годов братья перебрались из Олбани в Ньюарк, штат Нью-Джерси. Здесь появилась компания с прямым названием Celluloid Manufacturing Company.
Почти всё оборудование приходилось придумывать и строить самим. Готовых машин для целлулоида не существовало. Хайатт конструировал прессы, вальцы, машину, которая выдавливала разогретую массу через сопла в формы, превращая её в прутки и трубки. Английская Википедия называет Хайатта автором первой литьевой машины, то есть далёкого предка тех установок, на которых сегодня делают почти весь пластик.
Через два-три года после переезда в четырёхэтажном здании фабрики случился пожар. Огонь уничтожил весь запас и всё оборудование, а у слабого фасада выдавило стену. Хайатт вспоминал, что несколько рабочих пострадали, но все в конце концов поправились. Фабрику отстроили заново.
Горожане новому соседу не радовались. Химик Фрэнк Вандерпол, много лет проработавший с Хайаттом, рассказывал, что в Ньюарке первое время к целлулоиду относились с большим подозрением. Все знали, что его делают из «пироксилина и камфоры», а слухи, как он выразился, при пересказе ничего не теряют. По городу ходила история про человека, который будто бы коснулся спичкой целлулоидной манжеты и едва уцелел от страшного взрыва. Вандерпол вспоминал её как пример того, с какими разговорами приходилось бороться изобретателям.
Готовый целлулоид взрывчаткой не был. Но горел он и правда охотно, эту горючесть он унаследовал от нитроцеллюлозы, и дурная слава так за ним и тянулась.
Непромокаемое бельё
Зато всё остальное у целлулоида получилось. Его можно было окрасить под слоновую кость, под черепаховый панцирь, под перламутр, под коралл. Можно было отлить, выточить, разрезать на тонкие листы, выдуть пустотелую игрушку.
Модницы, которым не по карману был настоящий черепаховый гребень, покупали целлулоидный. Сотрудник Хайатта по фамилии Харрисон, как с благодарностью упомянул сам изобретатель, придумал способ подделывать текстуру слоновой кости, дымчатого перламутра и оникса.
А мужчинам целлулоид принёс воротнички и манжеты. Хайатт в середине 1870-х научился прокладывать между листами целлулоида льняную ткань или бумагу и построил машины, которые резали, грели и гнули эти заготовки. Рабочему или конторщику, у которого рубашек было немного, достаточно было сменить воротничок, чтобы выглядеть опрятно. Один из производителей рекламировал товар как «непромокаемое бельё»: испачкался, протёр мокрой губкой, и снова чисто. Научно-исторический институт в Филадельфии пишет, что такие воротнички оставались довольно популярными, пока не изменился фасон рубашек в 1930-х.
Где-то среди всего этого затерялись и бильярдные шары. Их продолжали делать, продавали через агентов вроде фирмы Брансуик, известного производителя бильярдных столов. Компания бильярдных шаров в Олбани, выросшая из ранних опытов Хайатта, проработала больше ста лет и закрылась только в 1986 году.
А что же десять тысяч?
Тут начинается самое странное в этой истории. Целлулоид родился из погони за премией фирмы Phelan & Collender. Шары из него продавались. А денег Хайатт так и не получил.
Почему, источники объясняют по-разному, вернее, почти никак. Журнал MRS Bulletin пишет, что братья вообще не отправляли свои шары фирме на рассмотрение и что премию, скорее всего, не выплатили никому. Научно-исторический институт в Филадельфии формулирует ещё осторожнее: по какой-то причине Хайатт даже не попытался её потребовать. Зал славы пластмасс в США отмечает, что свидетельств о вручении премии кому бы то ни было нет. Некоторые справочники пишут проще: премию он не выиграл.
Причину, по которой изобретатель прошёл мимо таких денег, ни один из этих источников не называет. Возможно, к тому времени, когда целлулоид был готов, у Хайатта просто появились дела крупнее. Шашки, зубные пластины, воротнички, фабрика в Ньюарке. А сами шары, как признают историки, ещё долго уступали костяным по отскоку и звуку.
Были и заботы посерьёзнее. Англичанин Дэниел Спилл, выпускавший похожий материал под названием ксилонит, судился с Хайаттом за первенство с 1877 по 1884 год. В итоге суд решил, что настоящим изобретателем был вовсе не он и не Хайатт, а соотечественник Спилла Александр Паркс, который ещё до Хайатта показывал публике пластичную массу «паркезин» на основе той же нитроцеллюлозы. Производить целлулоид при этом разрешили всем, включая Хайатта. Профессор Чандлер в 1914 году горячо настаивал, что Хайатт ничего не знал об опытах Паркса и Спилла и начинал на пустом месте. Журнал MRS Bulletin считает иначе: братья наверняка слышали о работах англичан. Спор этот так и остался спором историков.
Брат
Исайя Хайатт оставался рядом всё это время. Он нашёл деньги, придумал имя, открыл отдельную фабрику, где из целлулоида делали щётки, зеркала и гребни. В 1878 году он уехал в Париж и основал там французскую компанию целлулоида.
В начале 1880-х братья взялись за совсем другую задачу, за очистку воды. Раньше мутную воду держали в огромных отстойниках по двенадцать-двадцать четыре часа, пока муть не осядет. Хайатты предложили подмешивать крошечную дозу квасцов прямо в трубу по пути к песчаному фильтру. Хлопья образовывались за несколько секунд и задерживались песком. В 1881 году появилась компания Hyatt Pure Water, а в 1884-м Исайя запатентовал главный элемент способа. Профессор Чандлер в 1914 году говорил, что такими фильтрами пользуются почти все бумажные и шерстяные фабрики страны и больше сотни городов.
В марте 1885 года Исайя умер. Братья проработали вместе около шестнадцати лет.
Двести тридцать восемь патентов
Джон Уэсли Хайатт изобретать не перестал. В начале 1890-х он взялся за роликовые подшипники, и основанная им фирма Hyatt Roller Bearing со временем вошла в General Motors. Он придумал машину для сшивания приводных ремней и новую мельницу для сахарного тростника, которую испытывал в Луизиане и которой гордился до старости.
23 января 1914 года в Нью-Йорке ему вручили золотую медаль Перкина, одну из главных наград в американской прикладной химии. Он стал восьмым её лауреатом. Журнал Metallurgical and Chemical Engineering писал, что семидесятишестилетний изобретатель держался бодро, искренне благодарил и увлечённо рассказывал о своей тростниковой мельнице.
В конце речи Хайатт подвёл итог жизни в нескольких строчках. Он сказал, что взял 238 патентов, некоторые вместе с другими изобретателями, и что из них выросло несколько новых отраслей. А потом добавил фразу, которую трудно перевести без потери каламбура. Денег он, по его словам, получил немало, вот только большая их часть оказалась «летучей и легковоспламеняющейся». И закончил: «С возрастом должна приходить мудрость».
Летучий и легковоспламеняющийся. Ровно те же слова можно было сказать о самом целлулоиде.
Джон Уэсли Хайатт умер 10 мая 1920 года в Шорт-Хиллсе, штат Нью-Джерси. Ему было восемьдесят два года.
Шар, который не стал главным
Бильярдные шары из целлулоида так и не вытеснили слоновую кость окончательно. Это сделала уже другая пластмасса: с середины XX века шары в основном отливают из фенольной смолы.
Зато из целлулоида выросло всё остальное. Гребни и пуговицы, ручки ножей и вилок, корпуса перьевых ручек, погремушки и куклы, фотоплёнка и киноплёнка. Мячики для настольного тенниса делали из целлулоида ещё в начале XXI века, пока не перешли на другой пластик.
А начиналось всё с наборщика из Олбани, который по ночам варил клей ради чужой премии, случайно нашёл засохшую корочку коллодия размером с ноготь и в обеденный перерыв встал за доску, чтобы проверить, прав ли профессор. Профессор оказался не прав. Премию так никто и не получил. А в одном салуне в Колорадо от стука его ранних шаров когда-то весь зал разом хватался за оружие.
