Fejerverkai naudojami kino filmuose – taip paryškinami specialieji efektai, sukuriamas geresnis įvykio įspūdis.
Technologiniu požiūriu fejerverkas – tai pirotechninių mišinių uždegimas pagal iš anksto apibrėžtą scenarijų. Žodis „pirotechnika“ yra kilęs iš graikų kalbos: pyros – ugnis, techne – mokėjimas, menas. Taigi fejerverkas gali būti vadinamas ugnies menu.
Liepsnos figūros
Viena yra pagaminti degų pirotechninį mišinį, kas kita – išgauti norimą liepsnos figūrą ar kitą pirotechninį efektą. Jau nuo pat pradžių pirotechniniai mišiniai būdavo uždegami įtvirtinus gaminį į stovus. Pavyzdžiui, įtvirtinus kelias spalvotąsias žvakutes gaunama „žąsies kojelė“ arba deganti „saulė“.
Uždegimui gali būti naudojama uždegimo virvė, kurią sudaro paraku aptepta ir laku padengta virvė. Lakas apsaugo tokią virvę nuo drėgmės, o parakas užtikrina, kad virvė sudegtų ir pasiektų gaminį. Mišinį galima uždegti ir įkaitinta nichromo lydinio vielele, jei prie jos prijungta elektros srovė.
Kai pirotechninis mišinys, pavyzdžiui, dūminis parakas, suberiamas į nedegančią tūtą ir paliekama tik skylutė dujoms išeiti, tokia tūta tinka raketoms arba suktukams gaminti. Suktukas – sodo fejerverko puošmena, jais labai mėgavosi didikai. Į mišinius pridėjus žiežirbas sukeliančių metalų, kietųjų medžių anglių dulkių, gaunamas įspūdingas reginys. Raketoms reikia stovo, kuris užtikrintų, kad jos pakils į saugų aukštį. Ypač gražu, jei raketos palieka žiežirbų šleifą. Kad raketos skristų stabiliai ir laikytųsi nustatytos trajektorijos, būtini stabilizatoriai.
Beje, apie raketų gamybą 1650 m. rašė žymus Vilniaus universiteto profesorius Kazimieras Simonavičius, kurio artilerijos vadovėlis „Didysis artilerijos menas“ buvo išleistas ir naudojamas daugelyje Vakarų Europos universitetų. Autorius siūlė stabilizatoriams naudoti sparnelius. Net du šio vadovėlio skyriai buvo paskirti pirotechnikai.
Voras, chrizantema, arklio uodega
Šiuolaikinėje pirotechnikoje degiam mišiniui pakelti į dangų naudojamos tūtos, iš kurių tarsi iš patrankos vamzdžių į viršų iššaunamos popierinės rutulio formos sferos, užpildytos paraku ir spalvotų liepsnų žvakutėmis. Paprastai į tokią sferą yra įstatyta uždegimo virvė, kuri sulaiko degimą ir užtikrina, kad rutulio sprogimas įvyks reikiamu laiku. Paraku ir žvakutėmis užpildytas rutulys sprogsta tik pasiekus reikiamą aukštį. Profesionaliuose fejerverkuose šis aukštis lygus 150–300 m.
Priklausomai nuo žvakučių išdėstymo rutulyje ir žvakutes sudarančių pirotechninių mišinių sudėties išgaunami patys įvairiausi efektai. Labiausiai paplitęs – „bijūnas“. Tai rutulio formos bijūno žiedą primenantis fejerverko efektas, kuriuo labiausiai grožimės. Sprogdamas rutulyje esantis parakas uždega ir paskleidžia žvakutes erdvėje, primenančioje rutulio formą. Jei mišinyje yra kibirkščiuojančių priedų (metalų), gaunamas ypač gražus nespalvotas „voras“ arba spalvota „chrizantema“.
Kartais sprogimas įvyksta anksčiau, negu iššautas rutulys pasiekia didžiausią aukštį. Sprogdamas jis dar pakelia degančias žvakutes aukščiau, tada jos iškart krinta. Taip gaunamas „arklio uodegos“ efektas. Į mišinius pridėjus priedų, kurie danguje nukreipia žvakutes skirtingomis kryptimis, gaunamos „krosetės“.
Kai kada iš vamzdžio šaunamos ne sferos, o žvakutės, kurios palieka kibirkščių šleifą. Tokios liepsnos figūros vadinamos kometomis. Apskritai pirotechnikos kūrėjai nestokoja fantazijos. Skirtingai išdėstę žvakutes rutulyje tarp parako grūdelių jie sugeba išgauti gėlių, palmių, žiedų ir kitokias formas. Daugelį gaminių kūrėjai laiko paslaptimi. Teko matyti, kad siekiant gauti gražias iš dangaus krintančias kibirkštis buvo naudojami paraku aptepti pelai, kuriuos gamintojai bėrė į iššauti skirtą rutulį.
Kodėl fejerverkai spalvoti?
Grožį fejerverkui suteikia ne tik kibirkštys ar sprogimai, bet ir liepsnos spalvos. Turbūt esate pastebėję, kad, iš puodo ant dujų liepsnos išbėgus verdančiam vandeniui, ji nusidažo geltona, oranžinį atspalvį turinčia spalva. Šią spalvą liepsnai suteikia vandenyje esantys natrio ir kalcio jonai. Jei liepsnoje kaitintume varinę vielelę, galėtume pamatyti, kaip liepsnos kraštas nusidažo žalsvai melsva spalva.
Iki pat XIX a. vidurio fejerverkai būdavo daugiausia nespalvoti. Tačiau vėliau imta naudoti liepsną dažančių metalų druskas. Fejerverkuose šiuo metu naudojami liepsną raudonai dažantys ličio ir stroncio, geltonai – natrio, žaliai – bario, oranžine spalva – kalcio, violetine – kalio, žalsvai mėlyna – vario junginiai. Sunkiausia išgauti mėlyną ir žydrą spalvą, nes nė vienas iš metalų tokia spalva liepsnos nedažo (išskyrus nepaprastai brangų cezį). Todėl pirotechnikams tenka maišyti įvairias druskas, kad būtų galima išgauti norimus liepsnų atspalvius.
Mišinyje turi būti ir tokių medžiagų, kurios degimo metu besijungdamos virstų ryškia spalva liepsną nudažančiais chloridais. Iš mokyklos žinome, kad natrio chloridas yra valgomoji druska. Bėda ta, kad chloridai nedega, tad į mišinius tenka įdėti medžiagų, kurios degimo metu jais virsta. Viena pačių paprasčiausių – dirbtinės gumos ir linoleumo gamybos žaliava polivinilchloridas. Degdama ši medžiaga virsta aštraus kvapo vandenilio chloridu. Fejerverkams gaminti tinka ir kiti chloro organiniai junginiai.
Šiuolaikinių fejerverkų ypatumai
Anksčiau fejerverkus reikėdavo padegti dagtimi. Jau nuo XIX a. tam galima panaudoti elektrą – įjungus srovės šaltinį kaitinimo siūlelis įkaista ir mišinys užsidega. Pastarąjį dvidešimtmetį fejerverkams talkina kompiuteriai. Nebereikia rankomis įjungti elektros srovės šaltinio, už žmogų tą darbą atlieka kompiuteris. Kuriamos specialios programos, užtikrinančios, kad elektros srovė bus įjungta reikiamu laiku.
Kompiuteriai sudaro galimybę suderinti laiką, kada įvyks norimas pirotechninis efektas: būtent tuo metu, kai pasikeis muzikos akordas, pasigirs būgnų dundesys ar kaip kitaip bus duotas ženklas. Tiesa, tai sukelia didelį galvos skausmą efektų kūrėjams. Jie turi įvertinti, per kiek laiko gaminys pakils į aukštį, kiek laiko degs uždegimo virvė, kad sprogimas įvyktų būtent tuo metu, kai keisis muzikos akcentas. Dažnai tai pavyksta sekundžių dalių tikslumu.
Kaip matyti, fejerverkas nėra paprastas gaminys. Jame susipynusios senosios ir naujosios technologijos, istorinis palikimas ir šiuolaikiniai sprendimai. Fejerverkai tobulėja, kaip tobulėja pati žmonija. Tačiau ir tada, žmonijos priešaušryje, ir dabar, kai galime nuskristi į kosmosą, liepsna mums yra magiškas ir šventas dalykas. Gal todėl fejerverkų negali pakeisti jokia imitacija, jokie kiti technologiniai sprendimai. Tol, kol egzistuoja žmonija, išliks ir ugnies menas.
Rimantas Vaitkus yra Vilniaus universiteto Chemijos fakulteto Organinės chemijos katedros docentas, chemijos mokslų daktaras. Straipsnis publikuotas Vilniaus universiteto žurnale „Spectrum“.
