فناوری‌های روزمره که به‌طور تصادفی ایجاد شده است

گاهی اوقات اشتباهات کوچک می‌تواند منجر به اختراعات پیشگامانه برای بشر شود و بسیاری از این اشتباهات کوچک، دنیایی را که ما می‌شناسیم تغییر داده است. گاهی اوقات اختراعات پیشگامانه ممکن است در عرض چند سال منسوخ شوند. آیا می‌دانستید که یک نوار خوشه‌ای بادام زمینی منجر به اختراع مایکروویو شد؟ یا اینکه اختراع Velcro به اشتباه محض انجام شد؟ یادداشت‌های «برگه یادداشت‌های چسبنده» نیز با وجود ادعاهایی که در «تجمع مجدد دبیرستان رومی و میشل» مطرح شد، زاییده تحقیقات ناهنجار شدند.

بیایید نگاهی بیندازیم به چندین قطعه مهم یا متحول کننده که به‌طور تصادفی اختراع شده‌اند.

ضربان ساز

باور کنید یا نه، ضربان ساز آن چیزی نبود که توسعه دهنده Wilson Greatbatch قرار بود بسازد. به گفته دانشگاه کنکوردیا، مفهوم ضربان ساز از سال 1932 مطرح شده است. با این حال، آن‌ها در آن زمان چندان قابل حمل نبودند و با یک موتور دستی کار می‌کردند. تقریباً به اندازه ماشین های خودکاری که امروز داریم راحت نبودند.

تا اینکه در سال 1956، زمانی که گریت بچ – یک مهندس – مشغول کار بر روی دستگاهی برای ضبط ریتم ضربان قلب انسان بود، یک حادثه بسیار خوش شانس اتفاق افتاد. او از مقاومتی با اندازه نامناسب در مدار برای دستگاه خود استفاده کرد و به‌طور تصادفی متوجه شد که دستگاه او می‌تواند الکترودها را مستقیماً به بافت عضلانی قلب وارد کند. این کشف تصادفی در نهایت منجر به ضربان‌سازهای کوچک‌تر در طول زمان شد، که در نهایت می‌توانستند در بدن افراد گذاشته شوند. اولین پیوند موفقیت‌آمیز که در سال 1960 انجام شد و عمر بیمار را 18 ماه بیشتر کرد.

X-Rays

ویلهلم رونتگن با کشف اشعه ایکس جهان را تغییر داد. با این حال، آنچه ممکن است ندانید این است که این کشف پیشگامانه کاملاً تصادفی بوده است. به گفته Professional Radiology، او که قصد داشت بررسی کند که آیا پرتوهای کاتدی می‌توانند از طریق یک لوله خلاء عبور کنند، متوجه شد که وقتی ولتاژ بالا به الکترودهای مثبت و منفی درون لوله پرتو کاتدی اعمال می‌شود، این لوله درخشش نسبتاً عجیبی را حذف می‌کند.

او با برانگیختن علاقه خود، لوله را با کاغذ سیاه پوشاند تا ببیند آیا نور از آن عبور می‌کند یا خیر. در این زمان، او متوجه شد که یک صفحه نمایش در نزدیکی تحت درمان با باریم پلاتینوسیانید شروع به درخشش کرد، که او را به این نتیجه رساند که نوعی تابش باید در کار باشد. او این تابش را اشعه ایکس نامید که X نشان دهنده ناشناخته است. آزمایشات بیشتر او را به ایجاد اولین تصویر اشعه ایکس از استخوان‌های دست انسان هدایت کرد.

نکته جالب اینجا اینکه آن تصویر معروف در واقع دست همسرش است که با دیدن آن فریاد زد: “من مرگم را دیدم!” من مطمئن هستم که او کاملاً خوشحال بود که این کشف – همراه با تصویر دستش – اولین جایزه نوبل فیزیک را در سال 1901 برای او به ارمغان آورد و زندگی‌های بی شماری را در این راه نجات داد. نه رونتگن و نه همسرش نمی توانستند پیش‌بینی کنند که این کشف به یکی از مهم‌ترین اکتشافات جهان و سنگ بنای پزشکی مدرن تبدیل شود. کشفی که در زندگی روزمره در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مایکروویو

نام «پرسی اسپنسر» ممکن است جایی شنیده نشده باشد، اما اختراع او در 90 درصد آشپزخانه‌های خانه‌ها در سراسر جهان (از طریق Popular Mechanics) استاندارد شده است. اسپنسر یک مهندس حرفه‌ای بود و روی تلاش برای ایجاد راه‌های کارآمدتر و موثرتر برای تولید انبوه مگنترون های راداری کار می‌کرد.

هنگام کار بر روی بهبود سطح توان لوله‌های مگنترون برای استفاده در مجموعه‌های رادار، 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 میله خوشه بادام‌زمینی را بیرون بیاورد که دوست داشت ذره ذره به چند سنجاب در زمان استراحت غذا بدهد. او فوراً متوجه شد که کاملاً ذوب شده است و فقط یک “بهم ریختگی چسبناک” از خود به جای گذاشته است. ذوب یک نوار خوشه بادام زمینی با مایکروویو کار کوچکی نیست، زیرا دمای ذوب بالایی در مقایسه با شکلات دارد. اسپنسر که کنجکاو بود ببیند چه اتفاقی ممکن است افتاده باشد، بلافاصله آزمایش دیگری انجام داد. این بار با استفاده از یک تخم مرغ در زیر لوله. چند لحظه بعد، تخم مرغ منفجر شد. با کنجکاوی کودکانه و شاد، دانه‌های ذرت آورد و در نهایت پاپ کورن را با همکارانش به اشتراک گذاشت و به این ترتیب مایکروویو (فر) متولد شد. فقط یک سال بعد، این اختراع رسما وارد بازار شد.

چسب Velcro

طبیعت اغلب ایده‌های بزرگی برای اختراعات جدید به دانشمندان داده است

هرکسی که زمان قابل توجهی را در فضای باز گذرانده باشد، در یک نقطه با گیاه بیدمشک، یا بهتر است بگوییم فرزهای آن مواجه شده است که به هر چیزی می‌چسبد و برداشتن آن از شلوار، کفش، کت، حتی مو بسیار آزاردهنده است.

دقیقاً همین حشره‌های کوچک مزاحم بودند که به «جورج دی مسترال» الهام بخشیدند تا Velcro را اختراع کند.

همه چیز زمانی شروع شد که سگش را برای پیاده‌روی به جنگل برد. هنگام بازگشت، متوجه شد که سوراخ‌های کوچک زیادی چسبیده به لباس و پوست سگش. او نمونه‌ای برداشت و سوراخ را زیر میکروسکوپ مشاهده کرد و هزاران قلاب کوچک درست کرد که به‌راحتی می‌توانند تقریباً به هر سطح غیر لغزنده بچسبند. این کشف او را الهام داد تا یک بست دو طرفه بسازد: یک طرف با قلاب‌های سفت مانند سوراخ‌ها، و طرف دیگر با حلقه‌های نرم مانند پارچه لباس‌های روزانه.

مسترال چندین ماده را برای ساختن قلاب‌ها و حلقه‌ها از خود آزمایش کرد تا بتواند ببیند کدامیک قوی‌ترین پیوند را تشکیل می‌دهد. پس از کمی آزمون و خطا، او متوجه شد که نایلون کامل است. و به این ترتیب Velcro که یک پورمانتو از “مخمل” و “قلاب بافی” است – اختراع شد.

یادداشت‌های برچسبی

Post-it Notes به یک عنصر اصلی در کلاس‌های درس، اتاق‌های هیئت مدیره، آشپزخانه‌ها و دفاتر در سراسر جهان تبدیل شده است.

چیزی که آنها را بسیار مفید می‌کند، نوار چسب ضعیف در پشت است که می‌توانید بارها و بارها از آن استفاده کنید/به یک سطح بچسبانید. مخترع، محقق 3M، و شیمیدان «اسپنسر سیلور»، در واقع تصمیم گرفتند دقیقا برعکس عمل کنند: یک چسب قوی برای صنعت هوافضا ایجاد کنند. با این حال، او نتیجه‌ای را که دنبال می‌کرد به دست نیاورد، اما در عوض دنیا این نوارهای کاغذی فوق‌العاده مفید را دریافت کرد.

ایده اولیه آقای سیلور این بود که چسبی را که به‌طور تصادفی ایجاد کرده بود به‌عنوان یک سطح چسبناک بفروشد که مردم می‌توانستند روی تابلوهای اعلامیه نصب کنند و یادداشت‌هایی روی آن بچسبانند. این ایده هرگز کاملاً مطرح نشد.

در سال 1974، همکار شیمیدان و محقق 3M، آرت فرای، وقتی در یک گروه کر کلیسا می‌خواند از نشانک‌های کاغذی‌اش که از کتاب سرودش می‌افتاد خسته می‌شد. او فکر کرد شاید ایده خوبی باشد که یک نشانک داشته باشد که به صفحه وصل شود اما پس از کنده شدن اثری از خود باقی نگذارد.

فرای سمیناری را که دکتر سیلور در 3M برگزار کرده بود به یاد آورد و ایده روشنی داشت که مقداری از چسب «کم چسبنده» دکتر سیلور را روی تکه‌های کاغذ بگذارد. او چند تکه کاغذ زرد رنگ در آزمایشگاه پیدا کرد و اقدام به چسباندن چسب روی آنها کرد. او فکر می‌کرد که دیگران نیز ممکن است از آنها قدردانی کنند و می‌خواستند آنها را بفروشند، اما تا زمانی که یک دسته از نمونه‌های رایگان در یک رویداد در اختیار عموم قرار نگرفت، این اتفاق نیفتاد. آن‌ها به‌قدری محبوب شدند که تقریباً همه کسانی که نمونه‌ای دریافت کرده بودند، بیشتر سفارش دادند.

شیشه ایمنی

طبق گفته 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 در سال 1903 مشغول آزمایش نیترات سلولز بود، به‌‌طور تصادفی فلاسکی را که در آن بود از روی میزش انداخت.

وقتی به پایین نگاه کرد، متوجه شد که ظروف شیشه‌ای به جای شکستن به میلیون ها تکه کوچک، در واقع کمی ترک خورده و شکل خود را حفظ کرده است. پس از بررسی این چرخش وقایع کمی بیشتر، او متوجه شد که چیزی که شیشه را کنار هم نگه داشته است، نیترات سلولز است که در داخل فلاسک خشک شده است و این پوشش نوعی لایه محافظ ایجاد می‌کند. و بدین ترتیب شیشه ایمنی ایجاد شد.

گزارش‌های ضد و نقیضی در مورد اینکه آیا بندیکتوس فوراً به پتانسیل کشف خود پی‌برد یا اینکه خواندن چندین تصادف اتومبیل که در آن افراد به دلیل شکستن شیشه‌های جلو به شدت مجروح شدند و خرده‌های شیشه به همه جا پرواز می‌کردند، نیاز داشت وجود دارد. هر چه که باشد، سرانجام بندیکتوس از این تجربه با فلاسک خود الهام گرفت تا نوعی شیشه نشکن را بسازد که در نهایت در سال 1927 در شیشه جلو اتومبیل ها استفاده شد.

تفلون

روی جی. پلانکت به تازگی در سال 1938 در آزمایشگاه جکسون دوپونت شغلی پیدا کرده بود که اولین کارش تحقیق در مورد مبردهای جدید بود. یکی از این مواد که او با آن آزمایش کرد گاز تترافلوئورواتیلن (TFE) بود که در سیلندرهای کوچک در دمای انجماد (از طریق تاریخچه علم) ذخیره می‌شد.

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

با توجه به این خواص، به‎طور موثر، 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.

پرینترهای جوهرافشان

شانس نقش مهمی در کشف فناوری چاپ حرارتی داشت. در 2 آگوست 1977، ایچیرو اندو، رئیس آن زمان یک تیم تحقیقاتی در کانن، می‌خواست فناوری پیزو را بهبود بخشد و به‌طور تصادفی به سرنگ پر از جوهر با یک آهن لحیم کاری برخورد کرد. نتیجه (از افزایش ناگهانی گرما و فشار) تخلیه ناگهانی جوهر از سوزن بود. این در ابتدا آقای اندو را متحیر کرد، اما او به زودی متوجه شد که این راه‌حلی برای ارسال فواره‌های کنترل‌شده قطرات جوهر است، و در عرض چند روز یک مدل کارآمد تولید کرد که بعداً به چاپگر جت حباب کانن تبدیل شد.

تصادفاً، در نیمه راه در سراسر جهان، جان وات پس از الهام گرفتن از مشاهده نحوه گرم کردن و توزیع آب توسط دستگاه‌های تراوش‌کننده قهوه، فرآیند بسیار مشابهی را در HP آزمایش می‌کرد. او فکر کرد: «شاید، همین اصل را می‌توان در فناوری چاپ نیز به‌کار برد، بنابراین چاپگر جوهر افشان حرارتی را ایجاد کرد.

هر دو Endo-san و John Vaught بعداً پس از اینکه Canon و HP جدیدترین فناوری‌‎های 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 تقدیرنامه‌های زیادی دریافت کردند. صنعت چاپگر جدید 3 میلیارد دلاری و امکان اتصال چاپگرهای رنگی و کم هزینه به هر رایانه شخصی یا مک موجود در آنجا. کار آنها منجر به ادامه همکاری بین دو شرکت شد که تا به امروز ادامه دارد.

خشک شویی

اگرچه مفهوم خشک‌شویی به روم باستان بازمی‌گردد، اما تنها در قرن نوزدهم و مردی به نام ژان باپتیست جولی، خشکشویی به خدمات فوق العاده مفیدی تبدیل شد.

توماس جنینگز یک لباس‌فروش و خیاط در نیویورک بود و به زودی اولین آمریکایی-آفریقایی تبار بود که در ایالات متحده حق اختراع دریافت کرد. زمانی که به‌عنوان یک لباس‌فروش کار می‌کرد، او مانند بسیاری دیگر در حرفه‌اش، با شکایت قدیمی مشتریان آشنا بود که نمی‌توانستند لباس‌های ظریف‌تر خود را پس از لک شدن تمیز کنند، زیرا پارچه با لباس‌های سنتی سازگار نیست. شستشو و شستشو بنابراین، جنینگز، قبل از کشف فرآیندی که او آن را «شستشوی خشک» نامید، شروع به آزمایش با محلول‌ها و فرآیندهای مختلف تمیز کردن کرد. 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 تلاش‌های متعددی را که برای لغو ممنوعیت الغا انجام می‎دهند، تامین مالی کند.

کیسه بسته بندی حباب‌دار

مهندسان؛ آلفرد فیلدینگ و مارک شاوانز از روی عمد روکش حباب‌دار را اختراع کردند اما استفاده از آن به‌عنوان کاغذ دیواری بافت‌دار بود، نه به‌عنوان یک وسیله بسته‌بندی همه‌منظوره.

با این حال، 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 بسته‌بندی محافظ به بازار عرضه کنند. اولین مشتری آنها کسی نبود جز غول کامپیوتری IBM که از پوشش حبابی برای محافظت از رایانه‌های خود در هنگام حمل و نقل استفاده می‌کرد.

بیایید یک لحظه به عقب برگردیم و بررسی کنیم که چگونه در وهله اول به این موضوع رسیدیم. این دو مخترع در تلاش بودند تا نوعی کاغذ دیواری بافت دار ایجاد کنند که برای نسل در حال رشد Beat جذاب باشد. آنها به سادگی دو تکه پرده دوش پلاستیکی را در یک دستگاه آب‌بندی حرارتی قرار دادند، اما در ابتدا از نتایج، یعنی ورقه‌ای از مواد چند لایه با حباب های هوای محبوس شده، کاملاً ناامید شدند. آنها با تبدیل ناامیدی به یک فرصت، بیش از 400 کاربرد بالقوه برای این ماده داشتند، قبل از اینکه به اهداف بسته‌بندی محافظ بپردازند.