虽然有点轻率,但阿尔伯特爱因斯坦的评论完美地捕捉到了研发的不可预测性。有时小错误可以为人类带来开创性的发明,而这些小错误中的许多已经改变了我们所知道的世界。您是否知道是花生串棒导致了微波炉的发明,或者魔术贴的发明 纯属错误?便利贴也源于研究失控(尽管在罗米和米歇尔的高中同学聚会中提出了声明。
正如著名的房地产开发商 Albert M. Greenfield 曾经说过的那样,“运气是发生在有能力的人身上的意外” 。正如任何发明家都可以证明的那样,持久性也会发生这种情况。
让我们来看看几个纯属偶然的重要发明(排名不分先后)。
10.起搏器
信不信由你,起搏器并不是开发商 Wilson Greatbatch 想要创造的。据康考迪亚大学称,起搏器的概念来1932年以来就已经存在。然而,它们当时并不那么便携,并且由手摇马达提供动力。不像我们今天拥有的自动化机器那么方便。
直到 1956 年,工程师 Greatbatch 正在研究一种记录人类心跳节奏的设备,才发生了一件非常幸运的事故。他在他的机器的电路中使用了错误尺寸的电阻器,并意外地发现他的机器可以将电极直接连接到心脏的肌肉组织。随着时间的推移,这一意外发现最终导致了更小的心脏起搏器,最终可以植入人体——第一次成功的移植手术发生在1960年,并将患者的生命延长了整整 18 个月。
9.X 射线
威廉伦琴发现了 X 射线,从而改变了世界。然而,你可能不知道的是,这一开创性的发现完全是偶然的。根据专业放射学的说法,在着手研究阴极射线是否可以穿过真空管时,他注意到当对阴极射线管内的正负电极施加高压时,真空管会发出相当奇怪的辉光。
引起他的兴趣,他开始用黑纸盖住管子,看看光线是否会照进来。这时,他注意到附近一个用铂氰化钡处理过的屏幕开始发光,这使他得出结论,一定是某种辐射在起作用。他将这种辐射命名为 X 射线,其中 X 代表未知。进一步的测试使他创建了人类手骨的第一张 X 射线图像。
这里有一个有趣的花絮——那张著名的形象,实际上是他妻子的手,他看到它,大声喊道:“我看到了我的死亡!” 我敢肯定,她很高兴这一发现——连同她手上的图像——将在 1901 年为他赢得第一个诺贝尔物理学奖,并在未来挽救无数生命。伦琴和他的妻子都不可能预料到这一发现会成为世界上最重要的发现之一,也是现代医学的基石。一个发现,在世界各地的日常生活中使用。
8.微波
Percy Spencer 这个名字可能不会敲响任何钟声,但他的发明已成为美国家庭 90% 厨房和全球绝大多数厨房的标准配置(通过大众机械师)。斯宾塞是一名工程师,他致力于寻找更有效的方法来批量生产雷达磁控管。
在努力提高用于雷达装置的磁控管的功率水平时,发生了一些奇怪的事情。1946年的一个决定性的日子,当斯宾塞在磁控管上做一些测试时,他把手伸进口袋里掏出一根他喜欢在休息时一点一点喂一些松鼠的花生串棒。他立刻注意到它已经完全融化了,只剩下“粘糊糊的烂摊子”。用微波融化花生串棒可不是一件小事,因为与巧克力相比,它的融化温度更高。
对可能发生的事情感到好奇,斯宾塞立即进行了另一项测试——这次是在试管下使用一个鸡蛋。仅仅片刻之后,那颗蛋就爆炸了,蛋渣覆盖了他的脸。幸运的是,他没有受伤,从那里,带着孩子般的好奇心,他带着孩子般的快乐,带来了玉米粒,最后和同事们分享了爆米花——因此微波炉(烤箱)诞生了。仅仅一年后,这项发明正式上市,其余的——正如他们所说——已成为历史。
7.魔术贴
大自然经常为科学家们提供新发明的好主意,根据History Extra的说法,魔术贴也不例外。
任何曾经在户外度过大量时间的人都曾在某一时刻遇到过牛蒡植物,或者更确切地说是它的毛刺,它们会粘在任何东西上,而且从裤子、鞋子、夹克甚至头发上取下来都非常烦人。
正是这些讨厌的小家伙给了乔治·德梅斯特拉尔发明魔术贴的灵感。
这一切都始于带着他的狗在树林里散步。回来的时候,他注意到到处都是小毛刺——粘在他的衣服和狗的皮毛上。他取了一个样本,在显微镜下观察了毛刺,发现了数千个小钩子,这些钩子可以很容易地粘在几乎任何不光滑的表面上。创意源源不断地涌现,这一发现激发了他制作双面扣件的灵感:一侧带有像毛刺一样的硬钩,另一侧像日常衣服的面料一样带有柔软的环。
De Mestral 测试了几种材料来制作他自己的钩和环,这样他就可以看到哪种材料形成了最牢固的结合。经过一番反复试验,他发现尼龙是完美的。因此,魔术贴——它是“天鹅绒”和“钩针”的组合——被发明了。
6.便利贴
据《读者文摘》报道,诞生于60年代后期的便利贴已成为全球教室、会议室、厨房和办公室的必备品。
使它们如此独特有用的是背面的薄胶带条,您可以一遍又一遍地使用/粘在表面上。发明家、3M 研究员和化学家 Spencer Silver 实际上开始做完全相反的事情——为航空航天业创造一种强力粘合剂。然而,他没有得到他想要的结果,但世界却得到了这些超级有用的纸条。
西尔弗先生最初的想法是将他意外创造的粘合剂作为粘性表面出售,人们可以将其安装在布告板上,并在上面粘贴笔记。这个想法从未完全起飞。
1974 年,化学家同事兼 3M 研究员 Art Fry 在教堂合唱团唱歌时,已经厌倦了从赞美诗本上掉下来的纸质书签。他认为最好有一个书签,它可以贴在页面上,但撕下时不会留下任何残留物。
Fry 回忆起 Silver 博士在 3M 举办的一次研讨会,并想到了将 Silver 博士的一些“低粘性”粘合剂涂在纸条上的好主意。他在实验室里发现了一些黄色的纸片,然后开始在上面涂上粘合剂。他认为其他人可能也会欣赏它们并想出售它们,但直到在一次活动中向公众分发了一批免费样品后才流行起来。事实证明,它们非常受欢迎,以至于几乎所有收到样品的人最终都订购了更多。
5.安全玻璃
据ABC Auto Glass称,夹层玻璃,也就是防碎玻璃,就像汽车挡风玻璃或银行保护玻璃屏障中使用的那种玻璃,也是一个真正的意外发现。
1903 年,法国化学家(同时也是作家、作曲家和装订工)爱德华·本尼迪克塔斯(Edouard Benedictus)在试验硝酸纤维素时,不小心将装有它的烧瓶从桌子上掉了下来。
低头一看,这玻璃器皿并没有碎成一百万个小块,而是在保持其形状的同时,只是微微裂开。在进一步调查了这一转折之后,他了解到使玻璃保持在一起的是烧瓶内干燥的硝酸纤维素,这种涂层形成了一种保护膜。因此,创建了安全玻璃。
关于本尼迪特斯是否立即意识到他的发现的潜力,或者他是否遇到了几起车祸,人们因挡风玻璃破碎而严重受伤,玻璃碎片四处飞扬,有相互矛盾的报道。无论如何,最终,本尼迪塔斯从他的烧瓶中获得了这种经验的启发,创造了一种防碎玻璃,最终于 1927 年开始用于汽车挡风玻璃。
4.特氟龙
1938 年,Roy J. Plunkett 刚刚在杜邦公司的杰克逊实验室找到一份工作,当时他的第一项任务是研究新的制冷剂。他试验的一种这样的物质是四氟乙烯(TFE)气体,它在冰点下储存在小钢瓶中(通过科学史)。
回到一个他已经储存了一些气体的开放气瓶后,他注意到气瓶的重量相同,但没有气体流出。他和他的助手往圆筒里望去,发现里面已经形成了一种奇怪的白色粉末。好奇心迫使他对它进行了一些测试,他发现它耐热,表面摩擦力低,对腐蚀性酸呈惰性。
由于这些特性,它实际上是炊具的理想物质,后来被命名为特氟隆。
虽然起初生产成本很高,因此主要用于工业应用,但到 1951 年,它最终被用于厨房锅、平底锅和各种烤盘。
3.喷墨打印机
Chance 在发现热敏打印技术方面发挥了重要作用。
1977 年 8 月 2 日,时任佳能研究团队负责人的远藤一郎想要改进压电技术,不小心用烙铁碰到了装满墨水的注射器的尖端。结果(由于突然的热量和压力积聚)是墨水突然从针中排出。这最初让远藤先生大吃一惊,但他很快意识到这是控制喷射墨滴的解决方案,并在几天内制作了一个工作模型,后来成为佳能 Bubble jet 打印机。
巧合的是,在地球的另一端,约翰·沃特(John Vaught)在观察咖啡过滤器如何加热和分配水后受到启发,正在惠普尝试一个非常相似的过程。“也许吧,”他想,同样的原理也可以应用于打印技术——从而创造了热喷墨打印机。
在佳能和惠普向世界展示了他们的最新技术之后,远藤先生和约翰·沃特都因其各自的发现而获得了许多奖项和认可,并且他们的打印机在大约 10 年后的 1980 年代中期公开可用——创造了一个价值 30 亿美元的新打印机行业,并使低成本和彩色打印机能够连接到那里的每台 PC 或 Mac。他们的工作促成了两家公司之间的持续合作,这种合作一直持续到今天.
2.干洗
虽然干洗的概念可以追溯到古罗马,但直到 19 世纪和一个名叫让·巴蒂斯特·乔利的人,干洗才成为我们今天所知道的非常有用的服务(通过澳大利亚干洗研究所)。
传说在 1840 年代,一位法国女佣打翻了一盏灯,把松节油洒在一块脏桌布上。她的老板,法国纺织制造商乔利注意到,一旦松节油干燥,损坏织物的污渍就消失了。他进行了一项实验,将整块桌布浸入装满松节油的浴缸中,发现一旦干燥,它就会变得干净。乔利先生在巴黎开设他的干洗店“Teinturerier Jolly Belin”时就使用了这种方法。
据史密森尼杂志报道,1821 年,在 Jolly的发现前四年,向美国专利局申请了一项名为“干洗”的工艺专利。
托马斯詹宁斯是纽约的一名服装商和裁缝,很快成为第一位在美国获得专利的非裔美国人。在从事制衣工作时,他和许多其他业内人士一样,熟悉古老的客户抱怨,即他们更精致的衣服一旦被弄脏就无法清洗,因为面料不符合传统洗涤和擦洗。因此,詹宁斯开始尝试不同的清洁解决方案和工艺,然后才发现他称之为“干洗”的工艺。他的方法很受欢迎,不仅使他变得非常富有,而且使他能够从奴隶制中收买妻子和孩子,并为许多废奴主义者的努力提供资金。
1.泡沫包装
工程师 Alfred Fielding 和 Marc Chavannes 确实故意发明了气泡膜——但它的预期用途是作为纹理壁纸,而不是作为万能的包装材料。
然而,当他们的气泡壁纸想法被证明不成功时,这两位企业家决定将他们的产品作为温室绝缘材料进行营销,并在 1960 年晚些时候作为保护性包装进行营销。他们的第一个客户正是计算机巨头 IBM,它在运输过程中使用气泡膜来保护其计算机。
让我们先备份一下,并首先调查一下它是如何出现的。这两位发明者试图创造一种纹理墙纸,以吸引新兴的 Beat 一代。他们只是简单地将两片塑料浴帘通过热封机,但最初对结果感到非常失望,即一张夹有气泡的层压材料。他们将失望转化为机会,为这种材料提出了400多种潜在用途,然后才确定了保护性包装的目的。
据史密森尼杂志报道,这里还有一点小花絮,阿尔弗雷德菲尔丁的小儿子霍华德很可能是第一个在 Bubble Wrap 上弹出气泡的孩子。