TOP 5 inovaţii din istorie care au schimbat lumea

Există multe invenţii în toată istoria omenirii, care mai de care mai diverse şi mai importante. Este dificil, dacă nu imposibil de selectat acele invenţii pentru o listă atât de scurtă. De aceea a fost nevoie de un criteriu foarte clar: acele invenţii şi principii care sunt esenţiale pentru lumea de astăzi, dar şi care au reprezentat şi reprezintă în continuare piatra de temelie a altor invenţii la fel de spectaculoase.

Motorul cu aburi

• Câmpul magnetic străvechi al Sistemului Solar, descoperit cu ajutorul asteroidului Ryugu
• Soarele ar putea avea o altă compoziție decât se credea până acum, propun astronomii

Credit: 123RF

Maşini, avioane, fabrici, trenuri şi nave spaţiale – ce au aceste metode de transport în comun este faptul că niciuna nu exista dacă nu era invenţia motorului cu aburi, relatează History.

Prima utilizare a combustiei externe datează din 1698, atunci când Thomas Savery a creat pompă alimentată cu abur, dar inventatorul primului motor cu aburi în adevăratul sens al cuvântului este considerat Thomas Newcomen în anul 1712, scrie startupguide.com.

Motoarele cu aburi au fost perfecţionate la sfârşitul secolului al XVIII-lea de James Watt. Motorul cu aburi a fost „motorul” care a dat viteză multor altor inovaţii şi este elementul central al Revoluţiei Industriale de la începtul secolului al XIX-lea.

În acest secol, combustia externă a dat posibilitatea îmbunătăţirii semnificative a transportului, a agriculturii şi a fabricilor, aducând mecanizarea acestora şi, odată cu ea, o producţie mult mai mare, ceea ce, în ultimă instanţă, a dus la emergenţa superputerilor precum Marea Britanie şi Statele Unite.

Cel mai important aspect este că principiul de bază al motorului cu aburi al transformării energiei în mişcare a pus bazele inovaţiilor ulterioare, precum motoarele cu combustie externă şi motoarele cu reacţie, care au dus la apariţia maşinilor, avioanelor şi a navelor spaţiale.

Aşadar, se poate spune că motorul cu aburi este o piatră de temelie a explorării spaţiale, una dintre interesele principale ale umanităţii secolului XXI.

Principiul combustiei externe este relativ simplu, dacă avem în vedere alte tipuri de motoare. Oamenii de acum două secole aveau nevoie de două materii prime pentru a alimenta motorul cu aburi: de cărbune şi, desigur, de apă, ambele găsindu-se în abundenţă, scrie explainthatstuff.com.

Astfel, vorbind la modul general, motorul avea patru părţi: un cuptor unde ardeau cărbunii, un boiler cu apă pe care focul îl încălzea, un cilindru şi un piston şi o maşină ataşată pistonului. Aburul de la vasul sub presiune era canalizat în cilindru, cauzând mişcarea pistonului într-o direcţie, apoi în cealaltă. Mişcarea de înainte şi înapoi era utilizată apoi în locomoţie. Restul motorului sunt compuse din părţile care fac legătură între piston şi piesele care duc la mişcare, fie că vorbim de roţile locomotivelor sau alte utilzaje industriale.

Becul/Electricitatea

Credit: 123RF

Deşi omul modern ia această tehnologie de-a gata, o mică pană de curent îi aduce aminte cât de importantă este de fapt lumina artificială.

Primele invenţii au început să apară la începutul secolului al XIX, cu ajutorul lui Humphry Davy şi a sa lampă electrică cu carbon, prezentată în anul 1809.

Potenţialul energiei electrice a început să fie scos la iveală cu ajutorul inventatorilor Warren de la Rue, Joseph Wilson Swan şi Thomas Alva Edison. Swan şi Edison sunt cei consideraţi ca fiind primii inventatori ai becului în 1879 şi 1880, eliberând astfel societatea de dependenţa de lumina zilei, relatează History.

Lumina electrică a început să fie folosită aproape în tot, de la iluminatul caselor personale la iluminatul străzilor şi crearea farurilor la maşină.

De asemenea, odată cu trecerea timpului, s-au stabilit reţele complexe de electricitate, iar acestea au ajutat la utilizarea energiei şi în alte scopuri, ajungând ca astăzi să fie practic indispensabilă, fiind utilizată de la alimentarea electrocasnicelor la încălzire, la instalaţia de apă.

Astăzi, sunt discuţii majore cu privire la înlocuirea totală a maşinilor care folosesc combustibil fosil cu cele electrice.

La fel ca în cazul motorului cu aburi, utilizarea electricităţii a reprezentat o piatră de temelie pentru construirea lumii de acum, fără aceasta fiind imposibilă apariţia telecomunicaţiilor, a fabricilor moderne şi a internetului.

Ce este electricitatea reprezintă o chestiune extrem de complicată, care nu are o definiţie exactă, ci reprezentări abstracte ale modului în care electricitatea interacţionează cu mediul nostru.

Într-un mod foarte general se poate spune că electricitatea este un fenomen natural care apare în natură şi ia multe forme. Poate fi considerată un flux sau un curent de electroni printr-un anumit material compus din anumite elemente.

Edison şi alţi inventatori au folosit această conductivitate pentru a crea lumină, alături, desigur, de proprietăţile unui metal foarte subţire numit filament, care se găseşte în mijlocul becului. Interiorul acestuia este plin cu un gaz inert, precum argonul. Când acesta are o sursă de energie, prin filament circulă un curent electric, care încălzeşte atomii, dându-i incandescenţa bine cunoscută a filamentului. Materialul fin de metal poate ajunge şi la temperaturi de 2.200 de grade Celsius, scrie howstuffworks.com.

Filamentul este compus de regulă din wolfram, iar lungimea acestuia este extraordinară pentru un obiect atât de mic precum becul: poate avea o lungime chiar şi de câţiva metri. Are însă o grosime extrem de mică, aproximativ a zecea parte dintr-un milimetru. Ce vedem noi în bec este astfel un fir foarte subţire, răsucit de multe ori pentru a avea o lungime de doar 1-2 centimetri.

O astfel de inovaţie pare rudimentară, mai ales dacă o comparăm cu altele mai recente care utilizează energia electrică, dar invenţia a arătat, pentru prima dată, că electricitatea este o resursă care poate fi utilizată la scară largă în varii domenii.

Plasticul

Credit: 123RF

Astăzi, îl întâlnim peste tot, de la dispozitive electrice, la containere şi pungi de tot felul, la o sumedenie de alte componente. Este considerat materialul minune al secolului XX. Este uşor, ieftin, fiabil şi poate fi modelat cu uşurinţă în orice formă.

Din perspectiva unui chimist, plasticul este însă de un singur fel, sau altfel spus, face parte dintr-o singură clasă de material: polimerii, care sunt molecule lungi repetitive, sunt o clasă extrem de vastă de compuşi, din care fac parte şi moleculele de ADN.

Plasticul este însă o invenţie mai veche, sau care s-a încercat încă din Antichitate, dar abia în secolul al XIX-lea au apărut primele materiale care pot fi considerate predecesorii plasticului, anume cauciucurile, sau polimerii naturali.

Aceştia au ajutat la dezvoltarea inovaţiei discutate anterior, electricitatea, prin izolarea circuitelor electrice.

Marea invenţie însă şi naşterea plasticului modern a venit în 1907, odată cu invenţia bachelitei de  belgianul Leo Baekeland, relatează BBC.

Acesta a fost primul plastic sintetic – primul care nu era derivat din plante sau animale, ci din combustibil fosil. Baekeland a folosit fenolul, un acid derivat din gudronul de cărbune. Munca sa a deschis calea unui torent de plasticuri sintetice (care acum sunt extrem de familiare): polistiren în 1929, poliester în 1930, policlură de vinil (PVC) şi polietilenă în 1933 şi nailon în 1935.

La început, achiziţionarea acestor materiale era un lux, dar ce a determinat creşterea industrială a acestui produs a fost războiul, iar plasticul a început să fie folosit în tot de la vehicule militare la radare.

După terminarea celui de Al Doilea Război Mondial, companiile petrochimice care transformau petrolul în plastic au fost nevoite să recurgă la producţia obiectelor la scară largă în lumea civilă, iar acest lucru a reprezentat începutul unei noi era în evoluţia tehnologică a omenirii.

În ciuda invenţiei fascinante, plasticul are un mare revers al medaliei, anume poluarea. Resturile de plastic au fost observate pentru prima dată în 1960, americanii devenind de atunci conştienţi de problemele de mediu, scrie Chemical Heritage Foundation.

În ciuda acestui lucru, cu problemele de mediu agravându-se, chiar şi astăzi, producţia de plastic este în creştere pentru că a rămas o parte critică a vieţii moderne, iar la modul în care consumul de gadget-uri a devenit cronic şi a faptului că plasticul este o alternativă ieftină la aproape orice produs, nu se prefigurează o schimbare în viitorul apropiat.

Avioanele

Credit: 123RF

Visul de a zbura este la fel de vechi ca umanitatea însăşi. Totuşi, oamenii au fost capabili să creeze primul avion în urmă cu aproximativ două secole. Înainte de aceasta, omenirea a încercat să se deplaseze prin aer imitând păsările, scrie wright-brothers.org.

Această metodă nu a funcţionat, astfel s-au încercat alte metode de a zbura. Începând cu 1783, pionierii au încercat să zboare cu baloane mai uşoare ca aerul, umplute cu aer cald sau cu gaz de hidrogen, dar nu era o metodă practică de a zbura din cauza problemelor de direcţie.

Abia în secolul al XIX-lea, conceptul fundamental al avionului a fost stabilit. Sir George Cayley a construit primul avion în adevăratul sens al cuvântului, iar deşi modelul era unul extrem de rudimentar, a reprezentat baza a ceea ce va urma; chiar şi aeronavele de astăzi bazându-se pe aceleaşi principii elementare de construire.

Un tânăr a pilotat pentru prima dată acest avion proiectat de Cayley. În 1894, Sir Hiram Maxim a realizat prima decolare de succes, dar zborul era incontrolabil. În aceeaşi perioadă, Otto Lilienthal a realizat primul zbor controlat. Inspiraţi de acest succes, Wilbur şi Orville Wright au realizat experimente cu suprafeţe aerodinamice pentru a controla avionul în timpul zborului. Munca lor a dus la primul zbor controlat, menţinut şi alimentat de motor pe 17 decembrie 1903, în Kitty Hawk, Carolina de Nord.

De asemenea, sunt bine cunoscute şi inovaţiile lui Traian Vuia, care în 1906 a realizat primul său zbor în cadrul unui test unde a putut sta în aer pe o distanţă de 11 metri. Invenţia lui Vuia a influenţat şi alte inovaţii, inclusiv în ceea ce priveşte proiectarea elicopterelor.

Din acei ani a urmat o serie de progrese tehnologice care au făcut avionul un produs care poate fi comercializat, astfel, în 1914, aceste aparate zburătoare şi-au făcut apariţia în Primul Război Mondial, schimbând faţa conflictului. În afară de plusul de viteză şi mobilitate, avionul a dus şi la cucerirea spaţiului aerian.

Inovaţia înseamnă astfel şi o dezvoltare pe verticală a omenirii, iar fizic vorbind, acest spaţiu a început să fie folosit din ce în ce mai mult. Astăzi, cursele aeriene sunt un lucru extrem de des întâlnit. Putem călători mii de kilometri în doar câteva ore, în loc de câteva zile. Apariţia avioanelor a dus la emergenţa unei alte întrebări: de ce să ne oprim doar la spaţiul din imediata apropiere a solului şi să nu mergem mai departe?

Aşadar, avionul este şi o piatră de temelie a zborului spaţial, iar naşterea industriei aerodinamice a dus în cele din urmă la trimiterea omului în spaţiul cosmic şi pe lună şi trimitera sondelor la marginea Sistemului Solar.

Internetul

Credit: 123RF

Internetul nu are nevoie de nicio introducere: este sistemul global care interconectează reţelele de computer, prin urmarea, reuşeşte să interconecteze miliarde de oameni din lumea întreagă, scrie Live Science.

Internetul este atât de crucial pentru noi încât era modernă este deseori asociată cu evoluţia internetului. Totul de la tranzacţii, comunicarea cu o persoană din partea opusă a globului, la sisteme de apărare folosesc internetul.

Nenumăraţi oameni au ajutat la elaborarea acestuia, dar persoana căreia i se acordă cel mai mare credit pentru invenţie este savantul Lawrence Roberts. În anii ’60, o echipă de cercetători care lucra pentru ARPA (Advanced Research Projects Agency) al Departamentului de Apărare al Statelor Unite au construit o reţea de comunicare pentru a conecta calculatoarele agenţiei, care a primit numele de ARPANET. A folosit o metodă de transmisie de date numită „comutaţie de pachete” pe care Roberts, un membru al acestei echipe, a dezvoltat-o. Astfel, ARPANET este predecesorul internetului.

Primul mesaj trimis prin ARPANET a fost realizat la data de 29 octombrie 1969 între UCLA şi Stanford. Mesajul a fost, sau trebuia să fie, ”log in”, dar reţeaua a căzut înainte ca tot mesajul să fie trimis, şi doar literele „L” şi „O” au putut ajunge, scrie startupguide.com.

La sfârşitul acestui an, doar patru calculatoare erau interconectate, dar tehnica a evoluat, ajungând ca în anii ’80, ARPANET să devină o reţea globală, care era utilizată pentru a transmite fişiere şi date de la un computer la altul.

Abia în 1991, a fost creat HTTP-ul (Hypertext Transfer Protocol) de inginerul Tim Berners-Lee, care a dus în ultimă instanţă la web, sau www (world wide web), interfaţa prin care se lucrează de cele mai multe ori. Aceasta din urmă a devenit un instrument de comunicare care a evoluat constant şi care a modelat cunoaşterea şi expresia umană.

În 1992, cercetătorii de la Universitatea din Illinois au creat primul browser, numit iniţial Mosaic, care a devenit Netscape, care la rândul său a revoluţionat abilitatea indivizilor de a accesa informaţia.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Cele mai importante invenţii ale lumii antice. Multe dintre ele le folosim şi astăzi – FOTO

Top 10 invenţii care au schimbat lumea. Una dintre ele aparţine unui român

Cele mai mari 50 de invenţii şi inovaţii de la roată încoace

10 invenţii ale cercetătorilor NASA, care au ajuns produse folosite de noi în viaţa de zi cu zi – FOTO