Учёные 19 века и их изобретения

Электродуговая сварка

Николай Бенардос происходит из новороссийских греков, живших на берегу Черного моря. Он автор более ста изобретений, но в историю вошел благодаря электрической дуговой сварке металлов, которую запатентовал в 1882 году в Германии, Франции, России, Италии, Англии, США и других странах, назвав свой метод «электрогефестом». Метод Бенардоса распространился по планете со скоростью лесного пожара. Вместо того чтобы возиться с клепками-болтами, было достаточно просто сварить куски металла. Однако потребовалось около полувека, чтобы сварка окончательно заняла главенствующее положение среди монтажных методов. Вроде бы простой метод — создать электрическую дугу между плавящимся электродом в руках сварщика и кусками металла, которые надо сварить. Но решение изящное. Правда, оно не помогло изобретателю достойно встретить старость, он скончался в бедности в 1905 году в богадельне.

Электродвигатель

Одним из самых великих технических достижений конца XIX века стало изобретение промышленного электродвигателя. Являясь компактным, экономичным и удобным устройством, он быстро вытеснил другие виды двигателей там, где был доступ электрическому току. Этот мотор стал одним из важнейших элементов производства.

Хотя электрические двигатели появились еще во второй четверти XIX столетия, но прошло несколько десятилетий, прежде чем создались благоприятные условия для их повсеместного внедрения в производство.

Создателем электродвигателя можно по праву считать русского электротехника Якоби Бориса Семеновича, который изобрел его в 1834 году. Через четыре года изобретатель совершил небольшое плавание по Неве со скоростью 4,5 км/ч, установив свое изобретение на гребном боте. Источником тока ему послужила мощная гальваническая батарея.

Нераскрытый потенциал

— Несмотря на пандемию, в 2020 году в целом по России отмечался рост изобретательской активности. С чем он связан? Это только антиковидные изобретения или что-то еще?

— Последние несколько лет Роспатент активно занимается популяризацией сферы интеллектуальной собственности. Мы регулярно проводим семинары по патентованию и развитию изобретательской активности, общаемся с университетами. Сейчас эта работа начинает давать видимые плоды.

Сыграли роль и другие факторы. Если говорить про вузы и НИИ (а многие из них нарастили объем заявок), то им помогли различные государственные и региональные программы по развитию науки.

Кроме того, часть регионов, как уже упомянутая Ульяновская область, запустили программы поддержки изобретателей. Многие также подписали трехсторонние соглашения по развитию сферы интеллектуальной собственности с Роспатентом и Минэкономразвития России. Пока не все регионы охвачены, но процесс идет.

Как вузам России выйти на мировой уровень в НИОКР: пять факторов успеха

— Есть ли в каких-то российских регионах нераскрытый изобретательский потенциал?

— Такой нераскрытый потенциал я вижу в 85 регионах России, и это не преувеличение. В СССР ежегодно подавалось около 180 тыс. заявок на изобретения, сейчас этот показатель в РФ — всего около 35 тыс.

Речь не о том, что надо наращивать активность в каких-то условно отстающих регионах. Ее надо наращивать везде. Если взять Москву, которая занимает первое место по количеству заявок и зарегистрированных патентов, то даже здесь показатели могут быть намного выше.

Сейчас мы плотно работаем с регионами по этому поводу, создаем центры поддержки инноваций, занимаемся образованием в сфере интеллектуальной собственности. В итоге изобретательская активность показывает рост. В первом полугодии 2021 года мы видим заметное увеличение и надеемся, что тенденция сохранится.

Терменвокс

История этого музыкального инструмента, издающего странные «космические» звуки, началась с разработки сигнализации

Именно тогда потомок французских гугенотов Лев Термен в 1919 году обратил внимание на то, что изменение положения тела близ антенн колебательных контуров влияет на громкость и тональность звука в контрольном динамике. Все остальное было делом техники

И маркетинга: Термен показал свой музыкальный инструмент руководителю Советского государства Владимиру Ленину, энтузиасту культурной революции, а после демонстрировал его в Штатах.

Жизнь Льва Термена была сложной, он знал и взлеты, славу, и лагеря. Его музыкальный инструмент живет и поныне. Самая крутая версия — это Moog Etherwave. Терменвокс можно слышать у самых продвинутых и у вполне попсовых исполнителей. Это действительно изобретение на все времена.

Телевидение

В 1907 году русский ученый Б. Л. Розинг предложил для воспроизведения телевизионных изображений использовать электронно лучевую трубку. Он применил механическую систему развертки для передачи изображения, а электронную — для приема, и использовал щелочные фотоэлементы с внешним фотоэффектом. В результате уже в 1911 году Розинг получил простейшее изображение в виде 3-х параллельных линий. Это была первая действующая модель телевизора с одной лампой.

6 июля 1928 года в Ташкенте группе изобретателей во главе с Борисом Павловичем Грабовским впервые в мире удалось передать на расстояние и получить на экране движущееся телефотоизображение. С помехами, но всё же в нём угадывался один из помощников Грабовского — Иван Филиппович Белянский. Аппарат назвали «телефотом».

«Радиоглаз» Катаева

24 сентября 1931 года Семён Исидорович Катаев подал авторскую заявку на «устройство для передачи движущихся изображений». В данной заявке был описан принцип и приведена схема передающей телевизионной трубки — «радиоглаза», как окрестил ее изобретатель.

Заявка Катаева на изобретение передающей трубки на 51 день опередила аналогичную заявку Владимира Козьмича Зворыкина, русского эмигранта, инженера, построившего в США в 1932 году «иконоскоп». Это устройство, давшее начало электронному телевидению, изобретатель применил как передающую телевизионную трубку с накоплением электрических зарядов на мозаичном фотокатоде. А в 40-е годы ученый разбил световой луч на синий, красный и зелёный цвета и получил цветное телевидение.

Дефицит поверенных

— И все же одно дело — оценить патентный потенциал идеи, и совсем другое — полностью оформить все документы. Кто должен помогать в этом?

— Действительно, любую хорошую идею надо уметь оформить. Не всегда изобретатель может, например, самостоятельно написать формулу изобретения

К тому же мало просто написать эту формулу, очень важно профессионально оформить необходимый объем охраны. Иначе конкуренты просто обойдут твой патент и смогут зарабатывать на твоей идее, даже не нарушая закона

Кого озолотили русские идеи на миллиард

Поэтому во всем мире, включая Россию, существует целый институт патентных поверенных и патентоведов, которые помогают изобретателям грамотно и правильно все сделать. Таких поверенных в нашей стране около 2 тыс. Это намного меньше, чем в Китае или США.

— Этих 2 тыс. достаточно для России?

— На мой взгляд, недостаточно. Тем более что патентные поверенные не универсальны. Регулирование устроено таким образом, что каждый специалист должен подтверждать свой статус и проходить аккредитацию в Роспатенте по отдельным направлениям. Для работы с товарными знаками — одни экзамены, для работы с изобретениями — другие. Процедуры и алгоритмы здесь сильно различаются.

Кроме того, чтобы правильно оформлять изобретения, требуется понимание той отрасли, с которой ты имеешь дело. И если ты по своей базовой специальности инженер-механик, то описывать формулы изобретений в химии или фармакологии тебе будет сложно. Поэтому заявители ищут таких поверенных, которые знакомы с нужной сферой науки и техники. Это дополнительно сокращает круг подходящих специалистов.

Олег Неретин

(Фото: Владислав Шатило / РБК)

Кто пил квас и почему так много?

Квас пили буквально все: крестьяне, солдаты, врачи, монахи, цари. Его умели готовить в каждой семье по фамильному рецепту — отсюда и столько вариаций кваса. Примерно так варят борщ: общие правила одинаковые, но каждый готовит со своими нюансами. Тем более, поле для экспериментов широкое: различие могло состоять как в количествах и сортах исходных материалов, так и в деталях самой техники.

Например, для приготовления затора (хлеб или мука, разведенный водой и оставленный для брожения) брали и холодную, и горячую воду — и от того зависел результат. Или меняли время пребывания затора в печи или в чанах. Наконец, бочки, где квас должен был бродить, могли сдабривать сахаром, хмелем, мятой, изюмом, медом и т.д.

Продажа кваса — Василий Калистов

На Руси квас был каждодневным напитком, каким теперь является чай. «Квас, как хлеб, никогда не надоест» — гласит русская пословица. Раньше его считали полноценной едой, поэтому говорили, что квас не пьют, его «едят». В голодные времена за счет него выживали, его брали в поле и на другую тяжелую работу. Хотя он и был таким же жидким как сейчас, но давал чувство насыщения. А еще служил основой для десятков разных блюд: от окрошки (фактически салат, залитый квасом) до тюря с зеленым луком (суп из хлебных корок).

С XII века квас начали различать варианты кваса: кислого слабоалкогольного и сильно опьяняющего напитка. Второй называли «творенным», то есть сваренным, а не произвольно закисшим. Если квас не варить, то естественное кисломолочное брожение останавливает спиртовое и тогда его крепость не превышает 1-2%, но «твореный» квас можно было бы сравнить по крепости с вином. Поэтому квас любили еще и за его качество превратиться в алкоголь.

Домашний мятный квас

Появилась отдельная профессия — квасник. Каждый квасник специализировался на определенном сорте и именовались по его названию (яблочный квасник, ячневый квасник и т.д.). Работали они каждый в своем районе, а выход за его пределы в «чужой» район был чреват неприятностями: квасники ревностно делили территорию и так решали вопрос высокой конкуренции.

Наконец, есть и еще одна версия дикой популярности кваса. «Причина этого проста: был недостаток чистой питьевой воды. И чем гуще страна населена, тем острее становился этот вопрос, вызывавший эпидемии и массовые желудочные заболевания в прошлом. Напиток же, подвергшийся брожению (как, к примеру, квас или сидр), был практически безопасен с санитарной точки зрения», — говорит историк русской кухни Павел Сюткин.

Гальванопластика

Мы так часто встречаемся с изделиями, которые выглядят как металлические, а на самом деле сделаны из пластика и лишь покрыты слоем металла, что перестали их замечать. Еще есть металлические изделия, покрытые слоем другого металла — например, никеля. А есть металлические изделия, которые на самом деле копия неметаллической основы. Всеми этими чудесами мы обязаны гению физики Борису Якоби — кстати, старшему брату великого немецкого математика Карла Густава Якоби. Увлечение Якоби физикой вылилось в создание первого в мире электродвигателя с прямым вращением вала, но одним из самых главных его открытий была гальванопластика — процесс осаждения металла на форме, позволяющий создавать идеальные копии исходного предмета. Таким способом были созданы, например, скульптуры на нефах Исаакиевского собора. Гальванопластика может применяться даже в домашних условиях. Метод гальванопластики и его производные нашли многочисленные сферы применения. С его помощью чего только не делали и не делают до сих пор, вплоть до клише госбанков. Якоби получил за это открытие в России Демидовскую премию, а в Париже — большую золотую медаль. Возможно, изготовленную тоже этим самым методом.

Тетрис

Именно так выглядела первая версия «Тетриса».

Казалось бы, странно вносить в подобный список компьютерную игру. Формально, как и любой уникальный продукт интеллектуальной собственности, каждую игру в идеале можно назвать первой в своем роде и в некотором смысле изобретением.

Однако, для «Тетриса» можно сделать исключение. Разработанная в 1984 году советским программистом Алексеем Пажитновым игра стала настоящим культурным феноменом. Это не просто выпущенная один раз и вспоминаемая игра, это целая концепция, которую продолжают повторять в бесчисленном множестве конкретных игровых реализаций.

Счет хоть раз игравших в «Тетрис» людей идет на сотни миллионов. И это количество продолжает расти – что может быть лучшим подтверждением настоящей славы и популярности?

А вы знали, что все это придумали у нас? К сожалению, не все такие изобретения удостоились мгновенного признания и внедрения, но это уже совсем другая история.


iPhones.ru

Изобретения наших соотечественников, без которых немыслим современный мир

Лампа накаливания

Если произносится «лампа накаливания», то сразу в голове звучит фамилия Эдисона. Да, это изобретение не менее знаменито, чем имя его изобретателя. Однако сравнительно небольшое количество людей знает, что Эдисон не изобрел лампу, а только усовершенствовал её. Тогда как Александр Николаевич Лодыгин, будучи членом Русского технического общества, в 1870 году предложил применять в лампах нити накаливания из вольфрама, закручивая их в спираль. Безусловно, история изобретения лампы не является результатом труда одного ученого – скорее, это череда последовательных открытий, которые витали в воздухе и были необходимы миру, но именно вклад Александра Лодыгина стал особенно великим.

Лютер Бербанк культивировал сотни новых сортов растений

Лютер Бёрбанк последовательный дарвинист, даже несмотря на то, что он имел только начальное образование, но стал одним из самых известных селекционеров всех времен. Селекционированный им картофель наиболее широко культивирован в мире.

Поворотным моментом в его жизни было событие, которое состоялось в 1875 году, когда банкир Петалума связался с ним с просьбой поставить 20000 сливовых деревьев к концу года. Банкир утверждал, что все питомники отказались сделать такую работу, утверждая, что такой проект не может быть завершен в такой короткий период времени. Лютер Бербанк принял работу и к концу года вырастил 19500 слив. В течение своей карьеры он создал более чем 800 штаммов овощей, фруктов и цветов. Он родился 7 марта 1849, в Ланкастере, штат Массачусетс и умер 11 апреля 1926, в Санта-Роза, штат Калифорния.

Джон Фроелич – первый трактор

В 1890 году Джон Фроелич (John Froehlich) и его работники решили, что уже изжили паровые молотилки и построили первый трактор на двигателе внутреннего сгорания. В 1892 году увидела свет машина, которая смогла ездить вперед и назад на бензиновом двигателе с 16 лошадиными силами. В первый год его машина смогла намолотить более чем 5 тонн зерна в сутки без каких-либо проблем. Паровые молотилки были пожароопасны, а этот новый трактор зарекомендовал себя безопаснее. Он использует только 30 литров топлива для обмолота свыше 15 т зерна без риска возникновения пожара. Поэтому Джону Фроеличу приписывают изобретение первого современного трактора. Он родился 24 ноября 1849 и умер 24 мая 1933 года.

Самолет

В 1876 году русский офицер Александр Федорович Можайский, работая над усовершенствованием планера, встроил в аппарат специальные винты с часовой пружиной для создания тяги, которая помогала бы ему оторваться от земли. Но полеты были кратковременные и требовали доработки. Позже Можайский установил в аппарат паровую машину, которая приводила винты в движение.

4 июня 1880 г. Можайский обратился в департамент торговли и мануфактур с просьбой о выдаче ему патента на изобретенный им «воздухолетательный снаряд» и получил его 3 ноября 1881 г. Это был первый в мире патент на самолет. К сожалению, смерть помешала Александру Федоровичу закончить начатую работу.

Братья Райт

Спустя два десятилетия, в 1903 году американские изобретатели братья Райт: Орвилл и Вильбур, увлекающиеся аэронавтикой, осуществили успешный взлет и посадку аппарата — прототипа самолета. Изучив конструкцию самолёта Можайского, они заменили паровой двигатель на бензиновый мотор и создали систему управления самолётом по трём осям с помощью тросов, которая давала возможность постоянного контроля поворотных, наклонных и вращательных движений деталей летательного аппарата. Благодаря этой системе аппарат уже не боялся встречного ветра.

Трубопроводный транспорт

Что считать первым настоящим трубопроводом, сказать сложно. Можно вспомнить предложение Дмитрия Менделеева, датированное еще 1863 годом, когда он предложил на бакинских нефтяных приисках доставлять нефть от мест добычи до морского порта не в бочках, а по трубам. Предложение Менделеева не было принято, а спустя два года первый трубопровод построили американцы в Пенсильвании. Как всегда, когда что-то делается за границей, это начинают делать и в России. Или по крайней мере выделять деньги. В 1877 году Александр Бари и его помощник Владимир Шухов вновь выступают с идеей трубопроводного транспорта, уже опираясь и на американский опыт, и вновь на авторитет Менделеева. В итоге Шухов в 1878 году построил первый в России нефтепровод, доказав удобство и практичность трубопроводного транспорта. Пример Баку, который тогда был одним из двух лидеров мировой нефтедобычи, стал заразительным, и «сесть на трубу» стало мечтой любого предприимчивого человека. На фото: вид трехтопочного куба. Баку, 1887 год.

Телеграф

21 октября 1832 года первый в мире электромагнитный телеграф продемонстрировал русский ученый-электротехник Павел Львович Шиллинг. Его пятикомнатная квартира оказалась мала для демонстрации, и тогда ученый снял весь этаж. Передатчик был установлен в одном конце здания, где собрались приглашенные, а приемник — в другом, в кабинете Шиллинга. Расстояние между аппаратами составляло свыше 100 м. Шиллинг также разработал оригинальный код, в котором каждой букве алфавита соответствовала определенная комбинация символов, которая могла проявляться черными и белыми кружками на телеграфном аппарате. Демонстрацию изобретения посетили Борис Семенович Якоби, граф Бенкендорф, Император Николай I и Великий князь Михаил Павлович.

Никола Тесла

Никола Тесла непризнанный при жизни, как великий ученый, на сегодняшний день входит в десятку самых известных изобретателей. Он внес огромный вклад в создание оборудований, которые работают на переменном токе. Кроме этого, благодаря Тесле появились многофазные системы, синхронные генераторы и прочее. Его открытия стали началом второй промышленной революции. Вклад изобретателя в науку связан с основами робототехники, дистанционного управления и компьютерной науки. Никола Тесла является обладателем более сотни патентов. Его заслуги в мире изобретений по достоинству смогли оценить лишь потомки.

Наркоз, XIX век

Обезболивающие средства появились, пожалуй, вместе с самой медициной. А вот кто и когда решился использовать наркоз — неизвестно. Зато мы точно знаем, когда прошла первая операция с использованием общей анестезии. В 1846 году американский стоматолог и хирург Уильям Мортон с помощью наркоза удалил нижнечелюстную опухоль. Его соотечественник, стоматолог Хорос Уэллс, в том же году с помощью эфирного наркоза удалил зуб своему пациенту. В следующем году это средство впервые применили и российские медики: доктор медицины Федор Иноземцев и ученый-анатом Николай Пирогов, причем независимо друг от друга.

С появлением наркоза значительно расширились возможности медицины в области оперативных вмешательств.

Телефон, 1876 год

Изобретателем телефона значится американец Александр Белл. Надо сказать, что у телефона было немало прародителей, в том числе и телеграф. Но именно Белл вошел в историю, подав в феврале 1876 года заявку на патент об изобретении телефона.

Александр Белл

Интересно, что точно в тот же день другой американец, Илайша Грей, тоже подал заявку о регистрации своего изобретения — устройства для передачи и приема вокальных звуков телеграфным способом. Когда стали разбираться, кто же первым захотел получить патент, то победителем оказался Белл. Он обогнал конкурента всего на несколько часов. Белл и вошел в историю, а его патент № 174 465 назовут в итоге самым дорогим в истории.

Конструкция же первого телефона напоминала виселицу, что и породило соответствующее прозвище аппарата. Сперва звук передавался с плохим качеством, но вскоре после регистрации патента Белл сумел улучшить свое изобретение. Легенды гласят, что 10 марта 1876 года Белл работал в разных комнатах лаборатории со своим помощником Томасом Ватсоном. И вот изобретатель случайно пролил кислоту себе на штаны и позвал на помощь друга. Ватсон услышал крики из приемника, изумленный, он вбежал в комнату со словами: «Я слышал каждое слово!».

Если стрелы закончились, а битва в разгаре – что дальше

При условиях активной стрельбы обе армии в течение нескольких минут оставались без боеприпасов / Фото: bolivar1958ds.mirtesen.ru

При условиях активной стрельбы обе армии в течение нескольких минут оставались без боеприпасов. У них не было возможности отойти далеко от обозов, в которых находились стрелы и от оруженосцев, подносивших стрелы лучникам. Если бы кавалеристы поймали стрелков на открытом пространстве, они тут же пополнили бы ряды мертвых. Чтобы не рисковать, лучники занимали позиции на холмах, сидя на корточках.

Был и очень «грязный» момент в средневековых войнах. Естественно, в связи с дороговизной железных и бронзовых стрел, их количество даже у снабженцев было ограниченным, поэтому приходилось собирать пригодные к повторному использованию боеприпасы на поле боя. Но для этой цели туда отправляли не солдат, а крепостных, а также их детей, проживавших в ближайших деревнях.

Нередко солдаты хитрили, чтобы добыть себе дополнительные стрелы / Фото: smolbattle.ru

Нередко солдаты хитрили, чтобы добыть себе дополнительные стрелы. Эти факты имеют историческое подтверждение. Например, при правлении династии Хань (последние годы), одна из противоборствующих сторон загрузила на лодки тюки соломы и отправилась в плавание вверх по течению Желтой реки.

Со стороны казалось, что они будут атаковать. Противник с берега выпустил в лодки множество стрел, которые добросовестно остались в тюках. Таким образом, запасы были пополнены. Нечто подобное наблюдалось и в войнах между европейцами.

Иван Кулибин

Россия богата талантами – Иван Петрович Кулибин. Именно он создал уникальные часы – размер их был с гусиное яйцо, в который поместился сложный механизм, позволяющий отбивать положенное время. Во время боя звучала собственноручно написанная мелодия, в часах помещался и крохотный театр. Эти человечки, отлитые из золота и серебра, разыгрывали целое представление. Екатерина II, которой умелец преподнес часы в дар, была очарована талантом мастера.

Точные весы, компасы, телескопы – иностранцы, не имевшие приспособлений даже для расточки и обработки внутренней поверхности цилиндров, были поражены увиденным. Кулибин был нарасхват – для царицы создал лифт, для любителя потех Потемкина, создал такую пиротехнику, которой могли бы позавидовать сами создатели фейерверков, китайцы.

Не только безделушками занимался мастер-самоучка. Именно ему в заслугу ставят решение проблем с мостами. К сожалению, не заладились у Кулибина отношения с Потемкиным. Тот мечтал, как снимет с плеч русского мужика кафтан, сбреет бороду, оденет по последней европейской моде в шелка и будет показывать в Европе. Но, как говорится – нашла коса на камень. Уперся Кулибин. Ни бороду сбривать не пожелал, ни кафтан с плеч скидывать. Потемкин стал в ответ вредительствовать – за труды мастеру стали платить сущие гроши.

С приходом к власти Павла I, мечтавшего вытравить из народа любую память о матери, Екатерине, дальше стало только хуже. Кулибин собрал свои вещи и вернулся на родину, в Нижний Новгород.

Электродвигатель

Борис Семенович Якоби, архитектор по образованию, в возрасте 33 лет, будучи в Кенигсберге, увлекся физикой заряженных частиц, и в 1834 году он делает открытие –  электродвигатель, работающий по принципу вращения рабочего вала. Мгновенно Якоби становится знаменитым в ученых кругах, и среди многих приглашений на дальнейшее обучение и развитие он выбирает Петербургский университет. Так, вместе с академиком Эмилием Христиановичем Ленцем он продолжил работу над электродвигателем, создав еще два варианта. Первый был предназначен для лодки и вращал гребные колеса. С помощью этого двигателя судно легко держалось на плаву, двигаясь даже против течения реки Невы. А второй электродвигатель был прообразом современного трамвая и катил по рельсам человека в тележке. Среди изобретений Якоби можно отметить также гальванопластику – процесс, который позволяет создавать идеальные копии исходного предмета. Это открытие повсеместно применялось для украшений интерьеров, домов и многого другого. Среди заслуг ученого также числится создание подземных и подводных кабелей. Борис Якоби стал автором около десятка конструкций телеграфных аппаратов, а в 1850 году изобрел первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат, который работал по принципу синхронного движения. Это устройство было признано одним из крупнейших достижений электротехники середины XIX века.

Искусственное сердце

Демихов В.П. создал искусственное сердце / Фото: родина-моя.рф

Знаменитый советский хирург-трансплантолог Владимир Демихов в 1936 г. стал первым в мире человеком, создавшим искусственное сердце. Это был пластиковый электронасос. Ученым был проведен опыт по замене сердца на прибор на собаке. Животное смогло прожить на аппарате несколько часов. В мировой практике эксперимент был первым в своем роде. Но он поселил в людях надежду, что спустя время именно подобное устройство позволит излечить людей с серьезными заболеваниями сердечной системы. В течение нескольких десятилетий методика усовершенствовалась Демиховым. Вскоре, благодаря ей хирурги смогли спасти тысячи человеческих жизней. В наше время сложная операция, которая уже является рядовой, позволяет больным жить долгие годы полноценной нормальной жизнью.