Wynalazcy, którzy zmienili świat [cz. 1]

Otaczająca nas rzeczywistość jest sumą dokonywanych przez tysiąclecia wynalazków. Przedmioty, które towarzyszą nam od urodzenia, nie są wieczne – ktoś musiał wpaść na pomysł, aby je skonstruować. Zapraszam do lektury pierwszej części cyklu o wynalazcach i wynalazkach, bez których trudno wyobrazić sobie współczesny świat.

Otaczająca nas rzeczywistość jest sumą dokonywanych przez tysiąclecia wynalazków. Przedmioty, które towarzyszą nam od urodzenia, nie są wieczne – ktoś musiał wpaść na pomysł, aby je skonstruować. Zapraszam do lektury pierwszej części cyklu o wynalazcach i wynalazkach, bez których trudno wyobrazić sobie współczesny świat.

Opisani poniżej wynalazcy to postaci skrajnie różne. Znany powszechnie geniusz, którego projekty i pomysły są jedynie dopełnieniem całokształtu twórczości, wydaje się osobą z innego świata niż mało znany, polski wynalazca. Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę przede wszystkim praktyczny wymiar ich osiągnięć, dysproporcja okaże się znacznie mniejsza, niż mogłoby się wydawać na początku.

Leonardo da Vinci (1452 - 1519) – łożysko kulkowe

Urodzony w 1452 roku Leonardo di ser Piero da Vinci znany jest przede wszystkim ze stworzonych przez siebie dzieł sztuki. Ten nieślubny syn notariusza i chłopki przeszedł do historii jako wszechstronny twórca prezentujący kwintesencję cech człowieka renesansu – ciekawość, kreatywność, chęć zdobywania wiedzy, a przy tym niepospolity talent.

Prace Leonarda, jak "Ostatnia wieczerza", "Dama z gronostajem" czy "Mona Lisa", należą do najbardziej znanych dzieł malarskich wszechczasów. W powszechnej świadomości Leonardo zapisał się również jako twórca "Człowieka witruwiańskiego" – charakterystycznego szkicu nagiego mężczyzny z rozpostartymi ramionami, wpisanego w kwadrat i okrąg.

Geniusz wielkiego mistrza stał się również wdzięczną pożywką dla popkultury – wystarczy wspomnieć choćby bestsellerowe powieści Dana Browna i ich ekranizacje. Leonardo da Vinci był jednak nie tylko utalentowanym artystą, ale również pomysłowym i wyprzedzającym swoją epokę konstruktorem.

Wśród mniej lub bardziej fantastycznych projektów, jak maszyna latająca napędzana mięśniami człowieka, czołg czy robot poruszający rycerską zbroją pojawiły się również przedmioty mało efektowne, ale bardzo praktyczne. Wśród nich znajdziemy m.in. automatyczną nawijarkę czy przyrząd do mierzenia wytrzymałości drutu.

Najbardziej niedoceniany, a jednocześnie szalenie istotny, jest jednak jeszcze inny przypisywany Leonardowi wynalazek. Jest nim łożysko kulkowe. Jedna z kluczowych części stanowiących od wieków podstawę mechaniki została – najprawdopodobniej – opracowana przez Leonarda da Vinci.

Prymitywne łożyska towarzyszyły ludziom od kilku tysięcy lat, stosowane m.in. w rydwanach czy kołach garncarskich. Były to łożyska ślizgowe, które – przy ówczesnym poziomie technologii – powodowały powstawanie dużych oporów wywołanych tarciem. Radzono sobie z tym problemem, wymyślając coraz lepsze smary oparte na tłuszczach i minerałach, jednak było to rozwiązanie dalece niewystarczające.

Pierwsze udokumentowane zastosowanie zasady, znanej ze współczesnych łożysk kulkowych, jest dziełem greckiego inżyniera Diadesa. W 330 r. p.n.e. Diades zaproponował nietypowy taran, którego belka poruszała się na umocowanych do podstawy rolkach.

Prace nad łożyskami prowadzono również w starożytnym Rzymie, ale dopiero Leonardo da Vinci zaproponował rozwiązanie, które można uznać za bezpośredniego poprzednika znanych nam łożysk kulkowych.

Znaczenie łożysk dla współczesnego świata jest trudne do przecenienia. Są stosowane w niezliczonych urządzeniach mechanicznych, znajdziemy je również w naszych komputerach, samochodach czy obrotowych krzesłach, na których spędzamy często większość dnia.

O kluczowym znaczeniu tych części dobitnie świadczy również fakt, że podczas drugiej wojny światowej jednym z najważniejszych celów nalotów na Niemcy były właśnie zakłady produkujące łożyska. Zdawano sobie sprawę, że pozbawienie możliwości produkowania łożysk spowoduje załamanie się przemysłu i całej machiny wojennej III Rzeszy.

Jan Szczepanik urodził się w 1872 roku w Rudnikach w Małopolsce i - choć mało znany nawet we własnym kraju - ma na koncie wiele doniosłych odkryć. Większość swojego życia spędził w małych miejscowościach i miastach Podkarpacia, pracując m.in. jako nauczyciel. Mimo tego Jan Szczepanik ma na koncie kilkaset patentów dotyczących urządzeń technicznych oraz kilkadziesiąt wynalezionych urządzeń.

W kręgu jego zainteresowań znalazła się m.in. barwna fotografia i tkactwo. Polski wynalazca wymyślił również sposób przesyłania na odległość kolorowego obrazu z dźwiękiem. Opracowany przez niego telektroskop – protoplasta współczesnej telewizji - nie został jednak wprowadzony do produkcji ze względu na znaczne koszty urządzenia.

Wśród doniosłych wynalazków polskiego geniusza znajduje się również kamizelka kuloodporna. W przeciwieństwie do swoich poprzedników szukających sposobu na zatrzymanie kul poprzez tworzenie niesamowicie ciężkich, niepraktycznych i niezbyt skutecznych pancerzy, Jan Szczepanik zastosował rozwiązanie – jak na swoją epokę – rewolucyjne.

Postanowił zatrzymać lecące pociski za pomocą płacht jedwabiu. Wiele warstw tego materiału dzięki ciasnemu sprasowaniu tworzyło osłonę dużo lepszą niż stosowane do tej pory pancerze. Jedwab mógł być ponadto wzmocniony cienką, ale radykalnie zwiększającą skuteczność osłony, warstwą blachy.

Wynalazca zyskał światowy rozgłos, gdy opracowana przez niego osłona, którą wyłożono karetę króla Hiszpanii Alfonsa XIII, uratowała władcę z zamachu bombowego.

Poza odznaczeniami przyznanymi przez Alfonsa XIII Jan Szczepanik został również nagrodzony przez cara Mikołaja II, którego poddanym był w latach zaborów. Choć Szczepanik, tłumacząc się względami patriotycznymi, odmówił przyjęcia rosyjskiego orderu, car uhonorował go drogocennym zegarkiem.

Na zbliżony pomysł ochrony przed pociskami wpadł również inny Polak, mieszkający w Stanach Zjednoczonych zakonnik, Kazimierz Żegleń. Do rozpoczęcia prac nad kamizelką kuloodporną skłonił go zamach na burmistrza Chicago, który został zastrzelony we własnym biurze.

Kazimierz Żegleń skonstruował i opatentował kamizelkę składającą się z wielu warstw jedwabiu nasączonego opracowaną przez wynalazcę, pilnie strzeżoną substancją.

Choć rozwiązania Polaków w dziedzinie ochrony przed pociskami liczą już ponad 100 lat, nadal są stosowane. Jedwab, nieskuteczny w przypadku współcześnie używanych pocisków, w wielu kamizelkach kuloodpornych zastąpiono włóknami nylonowymi - kevlarem - wynalezionym przez mającą polskie korzenie Stephanie Kwolek.

Na następny odcinek cyklu poświęconego wynalazkom i ich twórcom zapraszam w najbliższy poniedziałek.