Изобретения величайшие: Книга: «Величайшие изобретения человечества: Открытия, изменившие мир» — Дэвид Эллиард. Купить книгу, читать рецензии | Great Inventions of Our Time

Содержание

Энциклопедия великих идей и открытий

Подпишитесь на новости серии:

книги

О серии

В Мюнхене прошла церемония награждения лучших изобретателей «European Inventor Awards 2022». Ежегодно на эту премию претендуют изобретения из всех технологических областей. Европейское патентное ведомство премирует победителей за вклад в инновации, экономику и общество в Европе.

Разработка ученых – устройство, похожее на батарею, которое может быстро обеспечивать большие, короткие всплески энергии, и не содержит токсичных материалов. Технология уже заинтересовала транспортную и электросетевую отрасли. Изобретение позволит промышленности уменьшить свою зависимость от ископаемого топлива и сделать решающий шаг вперед в борьбе с изменением климата.

Чтобы улучшить мощность и плотность энергии суперконденсаторов, эстонская команда оптимизировала свойства материала, называемого изогнутым графеном, одним слоем атомов углерода, принимающего форму смятого листа бумаги. Это позволило расширить более высокую площадь поверхности на электроде и дать более высокую плотность для передачи мощности. Результатом становится так называемый ультраконденсатор, который может заряжаться в течение 15 секунд и выдерживать более миллиона циклов зарядки. Обладая высокой химической чистотой, он не содержит токсичных материалов, обычно встречающихся в других технологиях батарей / конденсаторов, таких как литий или кобальт. По данным Skeleton Technologies, технология обеспечивает надежность и ограничивает воздействие на окружающую среду.

Суперконденсаторы хорошо подходят там, где требуются большие и короткие всплески мощности, (например, подъем кранами груза). В 2018 году Skeleton Technologies начала тестирование своей технологии, и по его результатам выявилось, что ультраконденсаторы приводят к экономии электроэнергии до 30%.

Профессор университета и директор по исследованиям Французского национального центра научных исследований (CNRS), Клод Гризон разработала метод использования растений для извлечения металлических элементов из загрязненной почвы, а затем использования этих элементов в качестве «экокатализаторов» для создания новых молекул.

Ее метод позволяет повышать ценность загрязненных земель, обеззараживая их за счет извлечения токсичных металлов, и обеспечивает новый источник катализаторов, которые могут быть использованы для производства биоразлагаемых пластмасс, антимитотиков (используемых в лечении рака), закрытой ДНК и РНК, косметики и ключевых промежуточных продуктов для тонкой химии.

По мнению жюри, Клод Гризон своим изобретением продемонстрировала новый образ мышления. Объединив ботанику и химию, она нашла оригинальный способ решения двух проблем одновременно. Во-первых, технология может помочь химической промышленности снизить воздействие на окружающую среду. Во-вторых, используется новый источник сырья, высоко ценимого несколькими отраслями промышленности.

Клод Гризон и ее команда коммерциализировали свое изобретение. Работая над методикой экокатализаторов с 2011 года, ученые их использовали для производства новых типов молекул для химической, фармацевтической и косметической промышленности. До сих пор команда синтезировала 5000 таких биомолекул, которые они начинают коммерциализировать, а также выпустила репеллент от комаров с ингредиентами, изготовленными путем экокатализа.

Его изобретение «Жидкометаллические батареи для хранения возобновляемой энергии в больших масштабах» отмечено жюри, как представляющее крупный прогресс в переходе на «зеленую энергию». Находка ученого повышает надежность солнечной и ветровой энергии и позволяет им играть большую роль в электроснабжении. Батареи смогут развернуть безуглеродную генерацию электроэнергии, заявили в Европейском патентном ведомстве.

Дональд Садовэй – электрохимик, работал в экстремальных условиях. Он изучал химические реакции в расплавленных солях и жидких металлах при температуре более 500° Цельсия. Жидкометаллические батареи, которые он разработал, состоят из трех жидких слоев различной плотности, которые естественным образом разделяются так же, как масло и уксус в заправке для салата. Верхний и нижний слои изготовлены из расплавленных металлов, со средним слоем расплавленной жидкой соли.

Чтобы сохранить металлы жидкими, батареи должны работать при чрезвычайно высоких температурах, поэтому ученый разработал систему, которая является самонагревающейся и изолированной, не требующей внешнего нагрева или охлаждения. Батареи имеют срок службы более 20 лет, могут поддерживать 99% своей мощности в течение 5 000 циклов зарядки и не имеют горючих материалов, что означает отсутствие риска возгорания.

Ученые разработали новую медицинскую платформу KISIMA для производства терапевтических вакцин против различных видов рака. Технология усиливает и продлевает иммунный ответ пациента после введения терапевтической вакцины.

Инновации
06. 09.2022

Как поэтапная автоматизация бизнес-процессов ОАО «Белшина» меняет работу всего предприятия

После внедрения подсистем управления закупками, продажами и запасами на базе 1С:ERP топ-менеджеры крупнейшего нефтехимического предприятия в режиме реального времени контролируют большие потоки сырья, складские запасы и продажи готовой продукции. Учет стал точным и прозрачным, а детализированные данные можно получить за считаные минуты в несколько кликов.

Исследования
23. 10.2022

Пузырь на рынке недвижимости: города с высоким и низким риском по оценке банка UBS

Швейцарский инвестиционный банк Union Bank of Switzerland (UBS) назвал города, где недвижимость сильно переоценена, а также города со справедливой стоимостью жилья.

Жилье, земля
23.10.2022

Очередь на жилье по допоснованиям и субсидия по нельготному кредиту

Могут ли работника организации, состоящего на квартирном учете по месту работы по дополнительным основаниям (в соответствии с коллективным договором), включить в списки на получение субсидии для погашения нельготного кредита на строительство жилья?

Туризм
22. 10.2022

Проблемы белорусского охотничьего туризма: что делать

Белорусский охотничий туризм за последние пару лет совершил кардинальный разворот: если раньше главными гостями охотхозяйств были иностранцы (преимущественно европейцы), то сейчас они приезжают крайне редко. И эта сфера вынужденно переориентируется на местных охотников. Кого можно стрелять в белорусских лесах, почему идут разговоры о реформировании подходов к Красной книге и что делать с охотничьим туризмом: «ЭГ» попыталась разобраться в особенностях национальной охоты.

Мероприятия
22.10.2022

Стратегия для соцсетей: как самостоятельно продвигать свой бизнес

Маркетинг в социальных сетях — это возможность для проектов и компаний любого размера найти новых клиентов и увеличить продажи, создать сильный бренд и сформировать вокруг него группу преданных сторонников. Несмотря на то, что продвижение в соцсетях часто включает в себя экспериментирование — поиск того, что работает для вашего бизнеса, а что нет — есть ряд стратегий, которые вы можете использовать для начала.

Люди придумали и создали несколько удивительных, а иногда и неортодоксальных изобретений. С момента, когда кто-то разбил камень о землю, чтобы сделать первый инструмент с острыми краями, до появления колеса и разработки марсоходов и Интернета, несколько ключевых достижений выделяются как особенно революционные. Вот наш лучший выбор самых важных изобретений всех времен, а также наука, стоящая за изобретением, и то, как они появились.

До изобретения колеса в 3500 г. до н.э. люди были сильно ограничены в том, сколько вещей мы можем перевозить над землей и как далеко. Само колесо не было самой сложной частью «изобретения колеса». По словам Дэвида Энтони, профессора антропологии в колледже Хартвик, когда пришло время соединить неподвижную платформу с вращающимся цилиндром, все стало сложнее.

«Блестящим моментом стала концепция колеса и оси», — ранее сказал Энтони Live Science. «Но тогда сделать это тоже было сложно». Например, отверстия в центре колес и на концах неподвижных осей должны были быть почти идеально круглыми и гладкими, сказал он. Размер оси также был критическим фактором, как и ее плотное прилегание к отверстию (не слишком тугое, но и не слишком свободное).

Тяжелая работа окупилась. Колесные тележки облегчили сельское хозяйство и торговлю, позволив перевозить товары на рынки и с рынков, а также облегчив бремя людей, путешествующих на большие расстояния. Теперь колеса жизненно важны для нашего образа жизни, их можно найти во всем, от часов до транспортных средств и турбин.

Это ключевое изобретение датируется более чем 2000-летней историей Древнего Рима и стало возможным только после того, как люди разработали возможность литья и формовки металла. Раньше деревянные конструкции приходилось строить путем геометрического соединения смежных досок, что было гораздо более трудоемким процессом строительства.

До 1790-х и начала 1800-х годов гвозди ручной работы были нормой, когда кузнец нагревал квадратный железный стержень, а затем забивал его с четырех сторон, чтобы создать острие, согласно Университету Вермонта . Машины для изготовления гвоздей появились в сети между 1790-х и начале 1800-х годов. Технология изготовления гвоздей продолжала развиваться; По данным Университета Вермонта, после того, как Генри Бессемер разработал процесс массового производства стали из железа, железные гвозди прошлых лет постепенно исчезли, и к 1886 году 10 процентов гвоздей в США были созданы из проволоки из мягкой стали. К 1913 году 90 процентов гвоздей, производимых в США, были из стальной проволоки.

Между тем, изобретение винта — более прочной, но трудной для ввинчивания застежки — обычно приписывается греческому ученому Архимеду в третьем веке до нашей эры, но, по словам Дэвида Блокли, вероятно, его изобрел философ-пифагорейец Архит из Тарента. в своей книге « Engineering: очень краткое введение (открывается в новой вкладке)» (Oxford University Press, 2012).

Первый компас был изобретен в Китае во времена династии Хань между 2 веком до н.э. и 1 век н.э.; он был сделан из магнетита, естественно намагниченной железной руды, привлекательные свойства которой изучались веками. Тем не менее, он был впервые использован для навигации во времена династии Сун, между 11 и 12 веками,

Вскоре после этого технология на запад через морской контакт. Компас позволял мореплавателям безопасно перемещаться вдали от суши, открывая мир для исследования и последующего развития мировой торговли. Инструмент, который до сих пор широко используется, компас навсегда изменил наши знания и понимание Земли.

Немецкий изобретатель Иоганн Гутенберг изобрел печатный станок где-то между 1440 и 1450 годами. Ключом к его развитию была ручная форма, новая техника литья, которая позволила быстро создавать большие количества металлических подвижных литер. Хотя другие до него, в том числе изобретатели в Китае и Корее, разработали подвижный литер из металла, Гутенберг был первым, кто создал механизированный процесс переноса чернил (которые он делал из льняного масла и сажи) с подвижного литера на бумагу.

С помощью этого процесса с подвижным шрифтом печатные станки экспоненциально увеличили скорость, с которой можно было делать копии книг, и, таким образом, впервые в истории они привели к быстрому и широкому распространению знаний. В своей книге « Революция печати в Европе раннего Нового времени » (Cambridge University Press, 2012) покойный историк Элизабет Л. Эйзенштейн писала, что «к 1500 году печатные мастерские будут в каждом крупном муниципальном центре». ». Было подсчитано, что к 1500 году в Западной Европе было напечатано до двадцати миллионов томов, хотя, по оценке Эйзенштейна, их было около восьми миллионов.

Среди прочего, печатный станок обеспечил более широкий доступ к Библии, что, в свою очередь, привело к альтернативным толкованиям, включая интерпретацию Мартина Лютера, чьи «95 тезисов», документ, напечатанный сотнями тысяч человек, вызвал протестантскую Реформацию.

В этих двигателях при сгорании топлива выделяется высокотемпературный газ, который при расширении воздействует на поршень, перемещая его. Таким образом, двигатели внутреннего сгорания преобразуют химическую энергию в механическую работу. Десятилетия инженерной мысли многих ученых ушли на разработку двигателя внутреннего сгорания, который принял (по сути) современную форму во второй половине XIX в.век. Двигатель открыл индустриальную эпоху, а также позволил изобрести огромное количество разнообразных машин, включая современные автомобили и самолеты.

На фото этапы работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Такты следующие: 1) Такт впуска — всасывается воздух и испаренное топливо. 2) Такт сжатия — пары топлива и воздуха сжимаются и воспламеняются. 3) Рабочий ход — топливо сгорает, и поршень толкается вниз, приводя в действие машину. 4) Такт выпуска — выхлоп вытесняется наружу.

(Изображение предоставлено общественным достоянием). получить патент на электрический телефон 7 марта 1876 г. (его патентный рисунок изображен выше). Три дня спустя Белл сделал первый телефонный звонок своему помощнику Томасу Уотсону и сказал: «Мистер Уотсон, идите сюда, я хочу вас видеть», как пишет автор А. Эдвард Эвенсон в своей книге «9».0023 Телефонный патентный заговор 1876 года: спор Элиши Грея и Александра Белла и его многочисленные участники » (McFarland, 2015).

На создание телефона Белла повлияла его семья. Его отец преподавал ораторское искусство и специализировался на обучении глухих говорить, его мать, опытный музыкант, потеряла слух в более позднем возрасте, а его жена Мэйбл, на которой он женился в 1877 году, была глухой с пяти лет, по словам Эвенсона. Изобретение быстро стало популярным и произвело революцию в глобальном бизнесе и коммуникации. Когда Белл умер 2 августа 19 г.22 февраля вся телефонная связь в США и Канаде была остановлена на одну минуту в его честь.

Изобретение лампочки изменило наш мир, устранив нашу зависимость от естественного света, что позволило нам работать продуктивно в любое время дня и ночи. Несколько изобретателей сыграли важную роль в разработке этой революционной технологии на протяжении 1800-х годов; Томас Эдисон считается главным изобретателем, поскольку в 1879 году он создал полностью функциональную систему освещения, включающую генератор и проводку, а также лампочку с угольной нитью, подобную той, что показана выше. .

Это изобретение не только положило начало внедрению электричества в дома во всем западном мире, но и имело довольно неожиданное последствие, изменив режим сна людей. Вместо того, чтобы ложиться спать с наступлением темноты (от нечего делать) и спать по частям в течение ночи, разделенные периодами бодрствования, мы теперь бодрствуем, за исключением 7-8 часов, отведенных на сон, и, в идеале, мы спим все в один раз.

Это одно из самых известных открытий в истории. В 1928 году шотландский ученый Александр Флеминг заметил в своей лаборатории заполненную бактериями чашку Петри с случайно приоткрытой крышкой. Образец был заражен плесенью, и везде, где была плесень, бактерии были мертвы. Этой плесенью-антибиотиком оказался грибок Penicillium, и в течение следующих двух десятилетий химики очистили его и разработали препарат пенициллин , который борется с огромным количеством бактериальных инфекций у людей, не нанося вреда самим людям.

К 1944 году массово производился и рекламировался пенициллин. Этот плакат, прикрепленный к почтовому ящику у тротуара, советовал военнослужащим времен Второй мировой войны принимать препарат, чтобы избавиться от венерических заболеваний.

По данным исследования, опубликованного в 2003 году в журнале Clinical Reviews in Allergy and Immunology, примерно у 1 из 10 человек возникает аллергическая реакция на антибиотик; несмотря на это, большинство из этих людей продолжают переносить препарат, говорят исследователи.

Комбинированные монофазные таблетки для ранней контрацепции, 1960 г. (Изображение предоставлено: Фото SSPL/Getty Images) позволяя мужчинам и женщинам заниматься сексом для развлечения, а не для продолжения рода, они также резко сократили среднее количество потомства на одну женщину в странах, где они используются. С меньшим количеством ртов современные семьи достигли более высокого уровня жизни и могут лучше обеспечить каждого ребенка. Между тем, в глобальном масштабе противозачаточные средства помогают человеческому населению постепенно выравниваться; наша численность, вероятно, стабилизируется к концу века. Некоторые противозачаточные средства, такие как презервативы, также сдерживают распространение заболеваний, передающихся половым путем.

Натуральные и травяные контрацептивы использовались на протяжении тысячелетий. Презервативы или «оболочки» существовали в той или иной форме с древних времен, согласно ученому Джессике Борге в ее книге « Защитные практики: история Лондонской резиновой компании и бизнеса презервативов » (McGill). -Queen’s University Press, 2020), с резиновым презервативом, разработанным в 19 веке. Тем временем FDA одобрило первые оральные противозачаточные таблетки в США в 1919 году.Согласно книге Джонатана Эйга «Рождение таблетки: как четыре первопроходца заново изобрели секс и совершили революцию» (W.W. Norton & Company, 2015), к 1965 году более 6,5 миллионов американских женщин принимали противозачаточные таблетки. .

Ученые продолжают совершенствовать противозачаточные средства, а некоторые лаборатории даже исследуют мужскую форму «таблетки». Постоянный имплантат для контроля над рождаемостью под названием Essure был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в 2002 году, хотя в 2016 году FDA предупредило, что имплантату потребуются более строгие предупреждения, чтобы сообщить пользователям о серьезных рисках использования Essure.

Интернет — это глобальная система взаимосвязанных компьютерных сетей, которой пользуются миллиарды людей Мировой. В 1960-х годах группа ученых-компьютерщиков, работающих в ARPA (Агентстве перспективных исследовательских проектов) Министерства обороны США, построила коммуникационную сеть для соединения компьютеров в агентстве под названием ARPANET, предшественницу Интернета. В нем использовался метод передачи данных, называемый «коммутация пакетов», разработанный ученым-компьютерщиком и членом команды Лоуренсом Робертсом на основе предыдущей работы других ученых-компьютерщиков.

Эта технология была развита в 1970-х годах учеными Робертом Каном и Винтоном Серфом, которые разработали важнейшие протоколы связи для Интернета, протокол управления передачей (TCP) и интернет-протокол (IP), по словам компьютерного специалиста Гарри Р. Льюиса. в своей книге «Идеи, которые создали будущее: (открывается в новой вкладке) Классические статьи по компьютерным наукам (открывается в новой вкладке)» (MIT Press, 2021). За это Кана и Серфа часто называют «изобретателями Интернета».

В 1989 году Интернет получил дальнейшее развитие благодаря изобретению Всемирной паутины ученым-компьютерщиком Тимом Бернерсом-Ли во время работы в CERN (Европейская организация ядерных исследований). Согласно CERN , «основная идея WWW заключалась в том, чтобы объединить развивающиеся технологии компьютеров, сетей передачи данных и гипертекста в мощную и простую в использовании глобальную информационную систему». Развитие WWW открыло мир Интернета для всех и соединило мир так, как никогда раньше.

Джессика — бывший штатный автор журналов History of Royals и All About History. Она имеет степень бакалавра и магистра истории Винчестерского университета, защитила диссертации на темы «Сила одежды» при французском дворе в период с середины шестнадцатого по восемнадцатый век и «Отречение королев»: анализ современного и современные изображения Хуаны ла Лока, Марии, королевы Шотландии, и Кристины, королевы Швеции».