Сказка о том, почему пластиковый конструктор (LEGO) так прочно соединяется

Весь вечер Лёша был занят важным делом: он строил на ковре в гостиной огромный, почти с него ростом, замок с башнями и мостами. Для этого ему пришлось соединить сотни разноцветных пластиковых кирпичиков конструктора LEGO. Когда конструкция была почти готова, он попробовал аккуратно поднять одну из башен. К его удивлению, она не рассыпалась, а поднялась целиком, будто это была одна деталь.

— Папа, смотри! — воскликнул Лёша. — Как же они так крепко держатся? Я же просто ставлю один на другой, а они сцепляются, будто их склеили.

Папа отложил газету, подошёл и сел рядом. Он взял в руки два кирпичика — один с шипами, другой, потоньше.

— Это гениальное в своей простоте изобретение. Секрет кроется в точности и в очень умной форме. Посмотри внимательно на верхнюю часть кирпичика.

— Тут круглые шишечки-колышки, — сказал Лёша.

— Да, их обычно называют «штифты» или «шипы». А теперь переверни тонкий кирпичик и посмотри внутрь.

Лёша перевернул деталь. Внутри он увидел полые стенки и, что самое главное, внутри каждой стенки — выпуклые круглые рельефы, похожие на трубочки.

— Видишь эти выпуклости? — продолжил папа. — Когда ты соединяешь кирпичи, шипы на одном входят в эти полости и заходят как раз за эти круглые выступы-трубки. Они защелкиваются. Форма шипа и форма внутренней полости рассчитаны с микронной точностью, чтобы создавать идеальное трение.

— Что такое трение?

— Трение — это сила, которая сопротивляется движению одного предмета по поверхности другого. Когда ты пытаешься сдвинуть соединённые кирпичики, все стенки шипов плотно прижимаются к стенкам этих внутренних трубок, и им очень трудно двигаться друг относительно друга. Они будто «цепляются» друг за дружку. Это как если бы ты попробовал с силой протолкнуть пробку в узкое горлышко бутылки — она будет сильно тереться о стенки и застрянет.

Лёша попробовал с силой разъединить два кирпичика. Потребовалось некоторое усилие, и они разошлись с характерным сухим щелчком.

— О, да! Я чувствую, как они цепляются! А щелчок — это когда шипы выходят из-за этих трубочек?

— Точно! Этот щелчок — звук преодоления трения. Материал — специальный прочный пластик — при этом немного пружинит, то есть чуть-чуть сжимается и распрямляется, что и даёт ощущение чёткого соединения и разъединения. Всё рассчитано так, чтобы соединение было прочным, но разъединить их могла рука ребёнка, без инструментов.

Лёша стал с ещё большим интересом разглядывать свои детали.

— Значит, они держатся не на магнитах и не на клее, а просто потому, что форма сделана так, чтобы они крепко терлись друг о друга?

— Да, на точном расчёте формы и на силе трения. И ещё на том, что все детали, выпущенные за многие десятилетия, имеют абсолютно одинаковый стандарт. Кирпичик, сделанный много лет назад, идеально соединится с тем, что сделали вчера. Это и есть настоящее волшебство — волшебство точной инженерной мысли, которая позволяет создавать целые миры из маленьких кусочков пластика.

Лёша снова принялся за строительство, но теперь каждый раз, соединяя кирпичики, он представлял, как внутри них миллионы невидимых сил трения встают на защиту его замка, не давая башням развалиться. Его конструктор стал в его глазах не просто игрушкой, а чудом дизайна и расчёта, которое помещалось у него на ладони.