تکنولوژی های روزمره که تصادفی اختراع شده اند

گاهی اوقات اشتباهات کوچک می تواند منجر به اختراع های پیشگامانه برای بشر شود و بسیاری از این اشتباهات کوچک، دنیایی را که ما می شناسیم تغییر داده است.

اگر می‌دانستیم که داریم چه کار می‌کنیم، اسمش پژوهش نبود، درست است؟

این اظهار نظر آلبرت انیشتین در حالی که کمی تلنگر آمیز است، به زیبایی غیرقابل پیش بینی بودن تحقیق و توسعه را به تصویر می کشد.

آیا می‌دانستید که یک اسنک بادام زمینی منجر به اختراع مایکروویو شده است؟ یا اینکه اختراع اتصال دهنده های ولکرو (Velcro) که بر روی کتونی ها و مچ بند ها استفاده می شود به اشتباه محض انجام شده است؟

بیایید نگاهی بیاندازیم به تکنولوژی های روزانه و عرف که به طور تصادفی اختراع شده اند.

دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب

شاید باورش دشوار باشد اما تنظیم کننده ضربان قلب آن چیزی نبود که مخترع آن Wilson Greatbatch قرار بود بسازد. به گفته دانشگاه کنکوردیا، طرح مفهومی تنظیم کننده ضربان قلب از سال 1932 مطرح شده است. این دستگاه ها در آن زمان چندان قابل حمل نبودند و با یک موتور با میل لنگ دستی کار می‌کردند و به هیچ وجه به سهولت استفاده دستگاه های امروزی نبودند.

در سال 1956 زمانی که Greatbatch – یک مهندس – مشغول کار بر روی دستگاهی برای ضبط ریتم ضربان قلب انسان بود، اتفاقی جالب رخ داد. او از مقاومتی با اندازه اشتباه در یکی از مدارها برای دستگاه خود استفاده کرد و به طور تصادفی متوجه شد که دستگاه او می تواند الکترودها را مستقیماً به بافت عضلانی قلب برساند. این کشف تصادفی در نهایت منجر به ساخت تنظیم کننده ضربان قلب کوچک‌تر در طول زمان شد، که در نهایت می‌توانستند در بدن افراد کاشته شوند – اولین پیوند موفقیت‌آمیز این دستگاه در سال 1960 انجام شد و عمر بیمار را 18 ماه افزایش داد.

پرتوهای ایکس

ویلهلم رونتگن (Wilhelm Roentgen) اشعه ایکس را کشف کرد و جهان را تغییر داد. با این حال، آنچه ممکن است ندانید این است که این کشف پیشگامانه کاملاً تصادفی بوده است.

به گزارش Professional Radiology، ویلهلم در پی مطالعه اینکه آیا پرتوهای کاتدی می توانند از یک لوله خلاء عبور کنند، متوجه شد که زمانی ولتاژ بالا به الکترودهای مثبت و منفی درون لوله اشعه کاتدی اعمال می شود، این لوله ها درخشش عجیبی از خود ساطع می کنند.

این موضوع توجه ویلهلم را جلب و او تصمیم گرفت لوله را با کاغذ سیاه پوشاند تا ببیند آیا نور از آن عبور می کند یا خیر. در این زمان، او متوجه شد که یک صفحه نمایش در نزدیکی او که با لایه ای از باریم پلاتینوسیانید پوشانده شده است شروع به درخشش کرد.این موضوع او را به این نتیجه رساند که نوعی تششع باعث این درخشش می شود و این تابش را اشعه ایکس نامید که X نشان دهنده ناشناخته بودن آن است. آزمایش های بیشتر او منجر به ایجاد اولین تصویر اشعه ایکس از استخوان های دست انسان شد.

نکته جالب اینجا – آن تصویر معروف در واقع از دست همسر این مخترع گرفته شده است که با دیدن آن وی فریاد زد: “من مرگم را دیدم!” این کشف، همراه با تصویر دست همسر ویلهلم اولین جایزه نوبل فیزیک را در سال 1901 ازان وی کرد و جان افراد بی شماری را در این راه نجات داد.

نه رونتگن و نه همسرش نمی توانستند پیش بینی کنند که این کشف به یکی از مهم ترین اکتشافات جهان و سنگ بنای پزشکی مدرن تبدیل خواهد شد. کشفی که در زندگی روزمره در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد.

ماکرویوو

نام پرسی اسپنسر ممکن است برایتان آشنا نباشد، اما اختراع او در 90 درصد آشپزخانه‌های خانه‌های آمریکایی و اکثریت قاطع آشپزخانه‌ها در سراسر جهان (به گفته Popular Mechanics) مورد استفاده قرار میگیرد. اسپنسر یک مهندس حرفه ای بود و در تلاش برای ایجاد راه های کارآمدتر و موثرتر برای تولید انبوه مگنترون های راداری بود.

اسپنسر در هنگام کار بر روی بهبود سطح توان لوله های مگنترون برای استفاده در رادارها بود که اتفاق عجیبی رخ داد. در یک روز سرنوشت‌ساز در سال 1946، زمانی که اسپنسر مشغول آزمایش روی یک مگنترون بود، دستش را در جیبش فرو کرد تا یک بار بادام زمینی را بیرون بیاورد، و ذره ذره به چند سنجاب در زمان استراحت خود غذا بدهد. او فوراً متوجه شد که بار بادام زمینی کاملاً ذوب شده است. ذوب یک بار بادام زمینی با امواج مایکرو اتفاق کوچکی نیست، چرا که دمای ذوب بالایی در مقایسه با شکلات دارد.

اسپنسر که کنجکاو بود ببیند چه اتفاقی ممکن است افتاده باشد، فوراً آزمایش دیگری انجام داد. این بار او یک تخم مرغ را در زیر لوله ها قرار داد. چند لحظه بعد، تخم مرغ منفجر شد و صورتش را در بقایای تخم مرغ پوشاند. خوشبختانه او صدمه ندید و سپس دانه های بلال را امتحان کرد که پس از مدت کوتاهی به پاپ کورن تبدیل شدند.  و به این ترتیب مایکروویو (فر) متولد شد. فقط یک سال بعد، این اختراع رسما وارد بازار شد.

ولکرو

طبیعت اغلب ایده های بزرگی برای اختراعات جدید به دانشمندان داده است و به گفته History Extra،  اختراع Velcro نیز از این قاعده مستثنا نیست.

هرکسی که زمان قابل توجهی را در خارج از منزل گذرانده باشد، قطعا با گیاه بیدمشک، یا بهتر است بگوییم با خارهای آن مواجه شده است، که به هر چیزی می‌چسبد و برداشتن آن از روی شلوار، کفش، ژاکت – حتی مو بسیار دشوار و آزاردهنده است.

دقیقاً همین خارهای کوچک مزاحم بودند که به جورج دی مسترال الهام بخشیدند تا ولکرو را اختراع کند.

همه چیز از زمانی شروع شد مسترال سگش را برای قدم زدن در جنگل برد. هنگام بازگشت، متوجه شد که خارهای های کوچکی به همه جای لباس او و پوست سگش چسبیده است. او نمونه ای از این خار ها را برداشت زیر میکروسکوپ مشاهده کرد و متوجه هزاران قلاب کوچک شد که به راحتی می توانند تقریباً به هر سطح غیر لغزنده بچسبند. این موضوع ایده ای خلاقانه به او داد و این کشف به او الهام داد تا یک بست دو طرفه بسازد: یک طرف با قلاب های سفت مانند خارهای بیدمشک و طرف دیگر با حلقه های نرم مانند پارچه لباس های روزانه.

دی مسترال چندین ماده را برای ساختن قلاب ها و حلقه ها آزمایش کرد تا ببیند کدام یک قوی ترین اتصال را ایجاد می کند. پس از کمی آزمون و خطا، او متوجه شد که نایلون برای این کار فوق العاده است. و به این ترتیب Velcro، که مخلوطی از کلمات “velvet'” و “crochet” است، اختراع شد.

کاغذ های یادداشت Post-it

طبق گزارش Reader's Digest، کاغذهای یادداشت Post-it Notes که در اواخر دهه 60 متولد شده اند، به یک عنصر اصلی در کلاس های درس، اتاق های هیئت مدیره، آشپزخانه ها و دفاتر در سراسر جهان تبدیل شده اند.

چیزی که این اختراع را بسیار مفید می کند نوار چسب ضعیف در پشت است که می توانید بارها و بارها از آن استفاده کرد و به یک سطح چسباند. مخترع، محقق 3M و شیمیدان اسپنسر سیلور، در حین اختراع این چسب دقیقا هدفی برعکس آن در ذهن داشت و در پی ساخت یک چسب بسیار قوی برای صنعت هوافضا بود. با این حال، او نتیجه ای را که در ذهن داشت بدست نیاورد، اما به جای آن، این کاغذ های چسبی مفید را به دنیا هدیه داد.

ایده اولیه سیلور این بود که چسبی را که به طور تصادفی ایجاد کرده بود به عنوان یک سطح چسبنده بفروشد که مردم بتوانند روی تابلوهای اعلانات نصب کنند و یادداشت های خود را روی آن بچسبانند. این ایده هرگز کاملاً مطرح نشد.

در سال 1974، یکی از همکاران سیلور، آرت فرای، شیمیدان و محقق 3M، که در یک گروه کر کلیسا فعال بود، از اینکه یادداشت های وی از کتاب سرودش می افتادند خسته شده بود. او فکر کرد شاید خوب می شود که به بوکمارک هایی دسترسی داشته باشد که به صفحه بچسبندد و پس از کنده شدن اثری از خود باقی نگذارد.

فرای یکی از سمینار های دکتر سیلور در مجموعه M3 را به یاد آورد که طی آن  ایده ای جالب به ذهن سیلور رسیده بود. او چند تکه کاغذ زرد رنگ را در آزمایشگاه پیدا کرد و اقدام به استفاده از چسب خود روی آنها کرده بود. او فکر می‌کرد که ممکن است دیگران نیز از این ایده اسقبال کنند و قصد فروش این کاغذ ها را داشت. در آن زمان از این ایده استقبالی نشد ولی مدتی بعد نمونه های رایگان این کاغذ ها طی یک رویداد در اختیار عموم قرار گرفت و  به قدری محبوب شدند که تقریباً همه کسانی که به آن ها نمونه داده شده بود، تعداد بیشتری از این کاغذ ها برای خرید سفارش دادند.

شیشه های ایمن

به گزارش ABC Auto Glass، شیشه‌های لمینت یا نشکن، مانند شیشه‌ای که در شیشه جلوی خودرو یا موانع شیشه‌ای محافظ در بانک استفاده می‌شود، یک کشف واقعاً تصادفی بود.

هنگامی که ادوارد بندیکتوس، شیمیدان فرانسوی (و همچنین نویسنده، آهنگساز و صحاف) در سال 1903 مشغول انجام آزمایشاتی نیترات سلولز بود، به طور تصادفی فلاسکی را که نیترات را در آن نگهداری میکرد از روی میزش انداخت.

وقتی به پایین نگاه کرد، متوجه شد که ظرف شیشه ای به جای شکستن و خرد شدن به هزاران قطعه، در واقع اندکی ترک خورده و شکل خود را حفظ کرده است. پس از بررسی بیشتر این رویداد، متوجه شد که آنچه شیشه را کنار هم نگه داشته است، نیترات سلولز است که در داخل فلاسک خشک شده است و این پوشش بر روی شیشه نوعی لایه محافظ ایجاد کرده است. و بدین ترتیب شیشه ایمن اختراع شد.

گزارش‌های ضد و نقیضی در مورد اینکه آیا بندیکتوس فوراً به پتانسیل کشف خود پی برد وجود دارد. برخی گزارشات حاکی از  این است که بعدها بدنیکتوس در حین خواندن چندین خبر تصادف اتومبیل که در آن افراد به دلیل شکستن شیشه‌های جلوی خودرو  و پرتاب خرده های شیشه به شدت مجروح شده اند،به این ایده فکر کرد. هر چه که باشد، سرانجام بندیکتوس از این تجربه با فلاسک خود الهام گرفت تا نوعی شیشه نشکن بسازد، که در نهایت در سال 1927 در شیشه جلو اتومبیل ها استفاده شد.

تفلن

روی جی. پلانکت در سال 1938 به تازگی در آزمایشگاه جکسون دوپونت شغلی پیدا کرده بود، که اولین کارش تحقیق در مورد مواد سرد کننده جدید بود. یکی از این موادی که او با آن آزمایش کرد گاز تترافلوئورواتیلن (TFE) بود که در سیلندرهای کوچک در دمای انجماد ذخیره می شوند.

پس از نگاه به یکی از سیلندرهای باز که مقداری از گاز را در آن ذخیره کرده بود، متوجه شد که وزن سیلندر یکسان است اما گازی در آن وجود ندارد. با نگاهی به داخل سیلندر، او و دستیارش متوجه شدند که یک پودر سفید عجیب در داخل آن تشکیل شده است. کنجکاوی او را وادار کرد تا آزمایشاتی را روی آن انجام دهد و متوجه شد که این پودر در برابر حرارت مقاوم است، اصطکاک سطحی کمی دارد و نسبت به اسیدهای خورنده بی اثر است.

با توجه به این خواص این ماده، یک ماده ایده آل برای ظروف پخت و پز بود و بعدها تفلون نام گرفت.

اگرچه تولید آن در ابتدا بسیار گران بود و بنابراین عمدتاً در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گرفت، اما در نهایت تا سال 1951 در قابلمه‌های آشپزخانه، تابه‌ها و انواع ظروف شیرینی مورد استفاده قرار گرفت.

پرینتر های جوهر افشان

چاپ اسناد مهم این روزها بسیار ساده به نظر می رسد. اما این قابلیت در واقع یک شگفتی کوچک مهندسی است و اگر یک اشتباه ساده و در عین حال متحول کننده در زندگی یک مرد نبود این اتفاق هرگز نمی افتاد. (منبع Addictive Manufacturing Global)

شانس نقش مهمی در کشف فناوری چاپ حرارتی داشت. در 2 آگوست 1977، ایچیرو اندو، رئیس یک تیم تحقیقاتی در شرکت کانن، طی آزمایشی به طور تصادفی سر یک سرنگ پر از جوهر را به یک آهن لحیم کاری زد. نتیجه این موضوع افزایش ناگهانی گرما و فشار و تخلیه ناگهانی جوهر از سوزن بود. این اتفاق در ابتدا  اندو را متحیر کرد، اما او به زودی متوجه شد که این راه‌حلی برای پاشیدن کنترل‌شده قطرات جوهر است و در عرض چند روز یک مدل کارآمد تولید کرد که بعداً به چاپگر Bubble jet کانن تبدیل شد.

تصادفاً، در آن سر جهان، جان وات با الهام گرفتن از مشاهده نحوه گرم شدن و پخش آب توسط دستگاه های گرم نگهداری قهوه، فرآیند بسیار مشابهی را در شرکت HP آزمایش می‌کرد. او فکر کرد: شاید، همین اصل را می‌توان در فناوری چاپ نیز به کار برد و بنابراین چاپگر جوهر افشان حرارتی را طراحی کرد.

اندو و جان وات بعداً پس از اینکه Canon و HP جدیدترین فناوری های خود را در جهان به نمایش گذاشتند و چاپگرهای آنها حدود 10 سال بعد در اواسط دهه 1980 در دسترس عموم قرار گرفتند، برای اکتشافات مربوطه خود جوایز و تقدیرنامه های زیادی دریافت کردند. این چاپگر ها به صنعتی 3 میلیارد دلاری تبدیل شدند که اتصال پرینتر های رنگی کم هزینه به کامپیوتر های خانگی و مک ها را امکان پذیر کردند.

کار این دو منجر به ادامه همکاری بین دو شرکت شد که تا به امروز ادامه دارد.

خشکشویی

اگرچه مفهوم خشکشویی به روم باستان برمی گردد، اما تنها در قرن نوزدهم و با تلاش مردی به نام ژان باپتیست جولی است که خشکشویی به خدمت فوق العاده مفیدی تبدیل شده است که امروزه به خوبی آن را می شناسیم.(به گزارش Drycleaning Institute of Australia)

در دهه 1840، یک خدمتکار فرانسوی به طور تصادفی به یک چراغ برخورد کرد و موجب شد مقداری سقز بر روی یک رومیزی کثیف بریزد. رئیس او، تولیدکننده پارچه فرانسوی، جولی، متوجه شد که به محض خشک شدن سقز، لکه هایی که پارچه را کثیف کرده بودند در جایی که سقز ریخته بود ، از بین رفته اند.

او آزمایشی انجام داد که طی آن تمام این رومیزی را در یک وان حمام پر از سقز غرق کرد و متوجه شد که پس از خشک شدن سقز رومیزی کاملا تمیز شده است. جولی بعدها هنگام افتتاح مغازه خشکشویی خود، «Teinturerier Jolly Belin» در پاریس استفاده از این روش را آغاز کرد.

اما به گزارش مجله Smithsonian چهار سال قبل از کشف جالی، یک حق اختراع برای فرآیندی به نام “شستشوی خشک”  در اداره ثبت اختراع ایالات متحده ثبت شده بود.

توماس جنینگز یک لباس‌فروش و یک خیاط در نیویورک بود و به اولین آمریکایی آفریقایی تبار بود که در ایالات متحده حق اختراع دریافت کرد.

در حالی که به عنوان یک لباس‌فروش کار می‌کرد، او مانند بسیاری دیگر در حرفه‌اش، با شکایت قدیمی مشتریان آشنا بود که نمی‌توانستند لباس‌های ظریف‌تر خود را بعد از لکه دار شدن تمیز کنند، زیرا پارچه‌های این لباس ها با رئش های شستشوی سنتی سازگاری نداشتند.

بنابراین، جنینگز شروع به آزمایش با محلول‌ها و فرآیندهای مختلف تمیز کردن کرد که منجر به کشف فرآیندی شد که او آن را «شست‌شوی خشک» می نامید. روش او موفقیت آمیز بود و نه تنها او را به شدت ثروتمند کرد، بلکه به او اجازه داد تا همسر و فرزندانش را از بردگی بخرد، و همچنین اقدامات زد بردگی متعددی را تامین مالی کند.

پوشش حباب دار

مهندسان آلفرد فیلدینگ و مارک شاوانز به طور عمدی پوشش حباب‌دار را اختراع کردند، اما استفاده مورد نظر از آنها برای این محصول کاغذ دیواری بافت‌دار بود، نه یک ماده بسته‌بندی همه منظوره.

زمانی که ایده کاغذ دیواری حباب دار آنها ناموفق بود، این دو کارآفرین تصمیم گرفتند محصول خود را به عنوان عایق گلخانه و بعداً در سال 1960 به عنوان محافظ بسته بندی به بازار عرضه کنند. اولین مشتری آنها کسی نبود جز غول رایانه ای IBM که از پوشش حبابدار برای محافظت از رایانه های خود در هنگام حمل و نقل استفاده می کرد.

این دو مخترع دو تکه پرده حمام پلاستیکی را در یک دستگاه آب بندی حرارتی قرار دادند، اما در ابتدا از نتایج بسیار ناامید شدند.یکی از این نتایج فقط ورقه ای از مواد چند لایه با حباب های هوای محبوس شده در بین آن ها بود. آنها با تبدیل ناامیدی به یک فرصت، بیش از 400 کاربرد بالقوه برای این ماده داشتند، که در نهایت محافظ بسته بندی هدف اصلی آن ها قرار گرفت.

نکته جالب اینکه پسر کوچک آلفرد فیلدینگ احتمالا اولین شخصی بوده است که حباب های پوشش حباب دار را به عنوان سرگرمی ترکانده است.