Выдающиеся изобретения промышленной революции
Промышленная революция — инновационный период середины 18–19 веков — перенесла людей из преимущественно аграрного существования в относительно городской образ жизни. И хотя мы называем эту эпоху «революцией», ее название несколько вводит в заблуждение. Это движение, которое возникло в Великобритании, не было внезапным взрывом достижений, а представляло собой серию последовательных прорывов, которые опирались или подпитывали друг друга.
Прялка «Дженни»
Будь то носки или что-нибудь из модных предметов одежды, именно достижения текстильной промышленности в период промышленной революции сделали возможными эти вещи для масс.
Прялка «Дженни», или прядильная машина Харгривса, внесла большой вклад в развитие этого процесса. После того как сырье — хлопок или шерсть — собирается, из него нужно сделать пряжу, и зачастую эта работа весьма кропотлива для людей.
Джеймс Харгривс решил этот вопрос. Принимая вызов британского Королевского общества искусств, Харгривс разработал устройство, которое намного перевыполнило требования конкурса, чтобы оно сплетало не менее шести пряж одновременно. Харгривс построил машину, которая выдавала восемь потоков одновременно, что резко повышало эффективность этой деятельности.
Устройство состояло из прялки, которая контролировала поток материала. На одном конце устройства находился вращающийся материал, а на другом нити собирались в пряжу из-под ручного колеса.
Консервация
Откройте кухонный шкаф и точно обнаружите хоть одно полезное изобретение промышленной революции. Тот же период, который подарил нам паровой двигатель, изменил наш способ хранения еды.
После распространения Великобритании в другие части мира, изобретения начали подпитывать промышленную революцию с постоянной скоростью. К примеру, такой случай произошел с французским шеф-поваром и новатором по имени Николя Аппер. В поисках путей сохранения продуктов без потери вкуса и свежести Аппер регулярно экспериментировал с хранением еды в контейнерах. В конце концов он пришел к выводу, что хранение еды, сопряженное с сушкой или солью, не приводит к улучшению вкусовых качеств, а совсем наоборот.
Аппер подумал, что хранение продуктов в контейнерах будет особенно полезным для моряков, страдающих от недоедания в море. Француз работал над техникой кипячения, которая заключалась в помещении еды в банку, уплотнения, а затем кипячения в воде для создания вакуумного уплотнения. Аппер достиг своей цели, разработав специальный автоклав для консервации в начале 1800-х годов. Основная концепция сохранилась до сих пор.
Фотография
Многие изменившие мир изобретения появились именно в период промышленной революции. Камера не была одним из них. По сути, предшественник камеры, известный как камера-обскура, появился еще в конце 1500-х годов.
Однако сохранение снимков камеры долгое время было проблемой, особенно если у вас не было времени, чтобы отрисовать их. Затем пришел Никефор Ньепс. В 1820-х годах французу пришла в голову идея наложить мелованную бумагу, наполненную светочувствительными химическими веществами, на изображение, проецируемое камерой-обскурой. Спустя восемь часов появилась первая в мире фотография.
Понимая, что восемь часов — это слишком долгое время для позирования в режиме съемки семейного портрета, Ньепс объединил силы с Луи Дагером, чтобы улучшить свою конструкцию, и именно Дагер продолжал дело Ньепса после его смерти в 1833 году. Так называемый даггеротип сначала вызвал энтузиазм во французском парламенте, а затем и во всем мире. Однако, хотя дагерротип мог создавать очень детальные изображения, с них нельзя было сделать реплику.
Современник Дагера, Уильям Генри Фокс Талбот, также работал над улучшением фотографических изображений в 1830-х годах и сделал первый негатив, через который свет мог высвечиваться на фотографической бумаге и создавать позитив. Похожие достижения начали быстро находить место, и постепенно камеры стали способны даже снимать движущиеся объекты, а время экспозиции — сокращаться. Фото лошади, сделанное в 1877 году, положило конец давним дебатам на тему того, отрываются ли все четыре ноги лошади от земли во время галопа (да). Поэтому в следующий раз, когда вы достанете свой смартфон, чтобы сделать снимок, на секунду задумайтесь о веках инноваций, которые позволили этому снимку родиться.
Дороги и шахты
Создать инфраструктуру для поддержки промышленной революции было не так легко. Спрос на металлы, в том числе железо, подстрекал промышленность придумывать более эффективные методы добычи и транспортировки сырья.
В течение нескольких десятилетий железодобывающие компании поставляли большое количество железа фабрикам и производственным компаниям. Для получения дешевого металла горнодобывающие компании поставляли больше чугуна, нежели кованого железа. Кроме того, люди стали использовать металлургию или просто исследовать физические свойства материалов в промышленных условиях.
Массовая добыча железа позволила механизировать другие изобретения промышленной революции. Без металлургической промышленности не развились бы железные дороги, паровозы, мог произойти застой в развитии транспорта и других отраслей.
Разностные и аналитические машины
У многих из нас фраза «отложите ваши калькуляторы на время экзамена» всегда будет вызывать беспокойство, но такие экзамены без калькуляторов наглядно демонстрируют, какой была жизнь Чарльза Бэббиджа. Английский изобретатель и математик родился в 1791 году, со временем его задачей стало изучение математических таблиц в поисках ошибок. Такие таблицы, как правило, использовались в астрономии, банковском деле и инженерии, и, поскольку создавались от руки, часто содержали ошибки. Бэббидж задумал создать калькулятор и в конечном итоге разработал несколько моделей.
Конечно, у Бэббиджа не могло быть современных компьютерных компонентов вроде транзисторов, поэтому его вычислительные машины были сугубо механическими. Они были удивительно большими, сложными и их было трудно построить (ни одна из машин Бэббиджа не появилась при его жизни). Например, разностная машина «номер один» могла решать полиномы, но ее конструкция состояла из 25 000 отдельных частей общим весом в 15 тонн. Разностная машина «номер два» была разработана в период с 1847 по 1849 год и была более элегантной, наряду с сопоставимой мощностью и в три раза меньшим весом.
Была и другая конструкция, благодаря которой Бэббидж получил звание отца современной вычислительной техники, по мнению некоторых людей. В 1834 году Бэббидж решил создать машину, которую можно было бы запрограммировать. Как и современные компьютеры, машина Бэббиджа могла хранить данные для последующего использования в других вычислениях и выполнять логические операции типа if-then. Бэббидж не особо занимался разработкой конструкции аналитической машины, как в случае с разностными машинами, но чтобы представлять грандиозность первой, нужно знать, что она была настолько массивной, что ей нужен был паровой двигатель для работы.
Анестезия
Изобретения типа лампочки занимают очень много страниц в книге истории, но мы уверены, что любой практикующий хирург назвал бы анестезию лучшим продуктом промышленной революции. До ее изобретения исправление любого недуга было, пожалуй, более болезненным, чем сам недуг. Одна из самых больших проблем, связанных с удалением зуба или конечности, заключалась в удержании пациента в расслабленном состоянии зачастую с помощью алкоголя и опиума. Сегодня, конечно, мы все можем поблагодарить анестезию за то, что мало кто из нас может вспомнить болезненные ощущения от операции вообще.
Закись азота и эфир были обнаружены в начале 1800-х годов, но оба средства не нашли особого практического применения, кроме бесполезного одурманивания. Закись азота вообще была более известна как веселящий газ и использовалась для развлечения аудитории. Во время одной из таких демонстраций молодой стоматолог Хорас Уэллс увидел, как некто вдохнул газ и повредил ногу. Когда мужчина вернулся на свое место, Уэллс спросил, было ли больно пострадавшему, и услышал в ответ, что нет. После этого стоматолог решил использовать веселящий газ в своей работе, причем первым подопытным вызвался быть сам. На следующий день Уэллс и Гарднер Колтон, организатор шоу, уже испытали веселящий газ в офисе Уэллса. Газ действовал замечательно.
Вскоре после этого испытали и эфир в качестве анестезии при длительных операций, хотя кто на самом деле стоял за привлечением этого средства, так доподлинно и неизвестно.
Паровой двигатель
Джеймс Уатт, шотландский инженер, не разработал паровой двигатель, но ему удалось сделать более эффективную версию такового в 1760-х годах путем добавления отдельного конденсатора. Это навсегда изменило горнодобывающую промышленность.
Изначально некоторые изобретатели использовали паровой двигатель для выкачки и удаления воды из шахт, что давало улучшенный доступ к ресурсам. По мере того как эти двигатели приобретали популярность, инженеры задавались вопросом, как их можно улучшить. Версия парового двигателя Уатта не нуждалась в охлаждении после каждого удара, которым сопровождалась добыча ресурсов в то время.
Другие же задавались вопросом: что, если вместо того, чтобы транспортировать сырье, товары и людей на лошади, задействовать машину на паровой тяге? Эти мысли вдохновили изобретателей на исследование потенциала паровых двигателей за пределами горнодобывающего мира. Модификация парового двигателя Уатта привела к другим разработкам промышленной революции, включая первые паровозы и суда на паровой тяге.
Телеграф
Через электрическую систему сетей телеграф мог передавать сообщения из одного места в другое на большие расстояния. Получатель сообщения должен был интерпретировать маркировку, произведенную машиной, с помощью азбуки Морзе.
Первое сообщение было отправлено в 1844 году Сэмюэлем Морзе, изобретателем телеграфа, и оно точно передает его волнение. Он передал «Что творит Господь?» с помощью своей новой системы, намекая на то, что обнаружил нечто крупное. Так и было. Телеграф Морзе позволил людям общаться практически мгновенно на большом расстоянии.
Информация, передаваемая с помощью телеграфных линий, также серьезно поспособствовала развитию СМИ и позволила правительствам быстрее обмениваться информацией. Развитие телеграфа даже породило первую службу новостей, Associated Press. В конце концов, изобретение Морзе соединило Америку с Европой — и это было очень важно на то время.
Пневматическая шина.
Как и многие изобретения этой эпохи, пневматическая шина «стояла на плечах гигантов», вступая в новую волну изобретений. Таким образом, хотя часто изобретение этой важной вещи приписывают Джону Данлопу, до него в 1839 году Чарльз Гудиер запатентовал процесс вулканизации каучука.
До экспериментов Гудиера каучук был весьма новым продуктом с относительно небольшим спектром применения, но это, благодаря его свойствам, очень быстро изменилось. Вулканизация, в которой каучук укреплялся серой и свинцом, создавала более прочный материал, подходящий для производственного процесса.
В то время как каучуковые технологии быстро развивались, другие сопутствующие изобретения промышленной революции развивались намного медленнее. Несмотря на такие достижения, как педали и управляемые колеса, велосипеды оставались больше предметом любопытства, нежели практичным видом транспорта на протяжении большей части 19 века, поскольку были громоздкими, их рамы — тяжелыми, а колеса — жесткими и маломаневренными.
Данлоп, ветеринар по профессии, отметил все эти недостатки, когда наблюдал за тем, как его сын с трудом управляется с трехколесным велосипедом, и решил их исправить. Сначала он попытался завернуть садовый шланг в кольцо и обернуть его жидким каучуком. Этот вариант оказался значительно превосходящим уже существующие шины из кожи и укрепленной резины. Очень скоро Данлоп начал производить велосипедные шины с помощью компании W. Edlin and Co., а позже она стала Dunlop Rubber Company. Она быстро захватила рынок и значительно повысила производство велосипедов. Вскоре после этого Dunlop Rubber Company начала производство резиновых шин для другого продукта промышленной революции — автомобиля.
Фонограф
Не так давно живые выступления вообще были единственным способом прослушивания музыки. Томас Эдисон изменил это навсегда, разработав метод транскрибирования телеграфных сообщений, который привел его к идее фонографа. Идея проста, но прекрасна: записывающая игла выдавливает канавки, соответствующие звуковым волнам музыки или речи, во вращающемся цилиндре, покрытом оловом, а другая игла воспроизводит исходный звук на основе этих канавок.
В отличие от Бэббиджа и его десятилетних попыток увидеть свои проекты осуществленными, Эдисон поручил своему механику Джону Круэзи построить машину и спустя 30 часов получил в свои руки рабочий прототип. Но Эдисон не остановился на достигнутом. Его первые оловянные цилиндры могли воспроизвести музыку всего несколько раз, поэтому потом Эдисон заменил олово воском. К тому времени фонограф Эдисона уже не был единственным на рынке, а со временем люди начали отказываться от цилиндров Эдисона. Основной механизм сохранился и используется по сей день. Неплохо для случайного изобретения.
Дверной доводчик
Дверной доводчик (англ. door closer) — механическое устройство, предназначенное для автоматического закрывания открытых дверей.
Еще в античном периоде появился прообраз современного доводчика. Уже тогда двери пытались закрывать с помощью камня, привязанного к веревке. В XIX веке появилась конструкция, схожая с современной петлей для маятниковых дверей, данная конструкция давала возможность открывать дверь в обе стороны и закрывать ее с помощью усилия пружины.
В советское время широко использовались пружины, которые устанавливались на дверь для ее закрытия.
Повсеместно известный сегодня дверной доводчик был разработан американцем Баунтом. Доводчик монтировался в верхней части дверного полотна, он действовал с помощью кривошипного механизма и поршня. Изменение скорости закрывания осуществлялось посредством масла. До сих пор многие производители используют данный принцип работы доводчика для двери.
https://hi-news.ru/technology/10-izobretenij-promyshlennoj-revolyucii.html
