«Совершите вы массу открытий, иногда не желая того…». Эта фразочка из песни к знаменитому фильму «12 стульев» в исполнении Андрея Миронова, может послужить девизом многих ученых и изобретателей, которые вошли в историю, благодаря своей небрежности или случайным действиям. Кто-то вовремя не помыл посуду или руки, кто-то однажды задержался на работе, а кто-то забыл в кармане шоколад.
О пользе грязных чашек
Шотландский ученый Александр Флеминг не имел привычки наводить стерильную чистоту в своей лаборатории и не всегда идеально мыл приборы. По этой простой причине в сентябре 1928 года он открыл первый в мире антибиотик – пенициллин. А дело было так. Однажды, вернувшись из двухнедельного отпуска, ученый обнаружил, что в чашке Петри с культурой стафилококка, которую он легкомысленно оставил на столе, образовалась плесень. Изучив ее, Флеминг заметил, что грибок препятствует росту стафилококков. Результатами эксперимента он поделился с коллегами. Но понадобилось еще 11 лет, чтобы немецкому ученому Эрнсту Чейну, работавшему в Оксфордском университете, удалось выделить из этой плесни чистый пенициллин. Оба ученых впоследствии стали нобелевскими лауреатами. Таким образом, благодаря небрежности исследователя, было спасено огромное количество людей не только от инфекций, но и от голода. Потому что антибиотики помогли также лечить болезни домашнего скота и птицы. Однако сам Александр Флеминг скромно отрицал собственные заслуги.
- Пенициллин изобрел не я. Это сделала природа. Я обнаружил его совершенно случайно, - утверждал он.
Перепутал резистор – спас миллионы сердец
В середине 20 столетия доцент кафедры электротехники в Университете Буффало (США) Уилсон Грейтбатч разрабатывал прибор для записи сердцебиения. Но что-то пошло не так – ученый вмонтировал в схему резистор не того размера, и устройство стало генерировать собственные импульсы, которые очень напоминали ритм биения человеческого сердца.
Грейтбэтчу пришла в голову идея создать прибор, который стимулировал бы таким образом больное человеческое сердце, и в 1956 году он сконструировал первый в мире электрокардиостимулятор.
Самые первые образцы были слишком громоздкими, поэтому пациент, подключенный к прибору, не имел возможности свободно двигаться. К тому же батареи в то время были маломощными. Грейтбэтч потратил два года на то, чтобы сделать электрокардиостимулятор более компактным и безопасным. Ему удалось уменьшить его до размера хоккейной шайбы, и 7 мая 1958 года врачи госпиталя администрации ветеранов в Буффало успешно имплантировали устройство собаке. А уже в 1960 году в США кардиостимуляторы вживили десяти пациентам, в том числе двоим детям. Позже Грейтбэтч пошел еще дальше и изобрел литиевую батарею, не подверженную коррозии, для питания вживленного кардиостимулятора. На сегодняшний день электрокардиостимулятор имплантирован более чем 2 миллионам человек. В 1985 году Национальное общество профессиональных инженеров назвало изобретение Грейтбэтча одним из десяти величайших инженерных достижений общества за последние 50 лет.
Уилсон Грейтбэтч прожил 92 года и умер в 2011 году. За свою жизнь он создал более 320 изобретений и получил более 150 патентов.
- Никогда не бойтесь заниматься чем-то, что, по вашему мнению, может не получиться, - советовал Грейтбатч своим студентам. - Вам не следует искать лишь успеха и одобрения коллег. Вы должны просто делать свою работу, потому что это хорошо и правильно.
Шоколад, который растаял в кармане, а не во рту
В 1945 году американский инженер Перси Спенсер работал в компании Raytheon, которая была подрядчиком министерства обороны США. Он занимался испытанием излучателя сверхвысокочастотных волн - магнетрона, предназначенного для радара ПВО. Прибор представлял собой электронную трубку, которая генерировала микроволны, и улучшала характеристики авиационных радиолокационных установок. Но однажды с Перси Спенсером произошел пренеприятнейший случай – во время очередного эксперимента с магнетроном забытый в кармане шоколад внезапно расплавился, испачкав пиджак. По одной из версий это был тот самый знаменитый M&M’s - покрытый глазурью шоколад, который начали производить в 1941 году. Из-за способности не плавиться при жаркой погоде военное ведомство США включило его в рацион военных. А позже это продукт стали рекламировать слоганом «шоколад, который тает не в руках, а во рту». Но вместо того, чтобы расстраиваться по поводу испорченного лакомства, которое растаяло в кармане, а не во рту, и незапланированных трат на новый пиджак, Спенсер радостно воскликнул «эврика!». Ну, или что-то в этом роде. Потому что понял: шоколадное фондю в его кармане – результат воздействия волн определенной частоты, способных генерировать тепло. После недолгих экспериментов Спенсора с другими продуктами 8 октября 1945 года компания Raytheon, где он трудился, подала патент на микроволновую печь. Но вначале она была предназначена не для приготовления пищи, а только для быстрого размораживания продуктов и использовалась исключительно в солдатских столовых и столовых военных госпиталей. Стоит отметить, что в то время устройству более подходило бы название «МАКРОволновка», поскольку первая такая печь, выпущенная в 1947 году, была выше человеческого роста, весила около 350 килограмм и стоила около 5000 долларов (примерно 60 000 долларов по нынешним деньгам). Но впоследствии инженеры из разных стран много работали над ее усовершенствованием, и уже в 1962-м японцы из Sharp выпустили первую серийную микроволновку, близкую к ее современному виду, а в 1966 году придумали вращающийся стол внутри.
Спустя годы имя Перси Спенсера было занесено в Национальный зал славы изобретателей США, и он стал старшим вице-президентом и старшим членом совета директоров Raytheon. Но что примечательно, за свое гениальное изобретение Спенсер получил премию всего лишь в два доллара, поскольку именно такое вознаграждение компания учредила всем штатным инженерам за изобретения. Конечно, эта сумма компенсировала потерю шоколадного лакомства, но новый пиджак Спенсору, видимо, пришлось покупать на свои деньги.
Когда случайно задержался на работе
В один прекрасный вечер 1895 года немецкий физик Вильгельм Рентген задержался в своей лаборатории допоздна, и заметил странное зеленоватое свечение, исходившее от банки с соединением бария. Обычно, это вещество светится под воздействием солнечных лучей, однако на улице давно стемнело. Это таинственное излучение, которое ученый назвал икс-лучами, возникало при прохождении высокого электрического напряжения через трубку, наполненную газом. Потом физик помещал перед лучами различные материалы, однако излучение преодолевало большинство из них. Тогда он подставил под икс-лучи собственную руку, а потом повторил эксперимент на жене, получив первый в истории рентгеновский снимок.
Всего год спустя после открытия рентгеновское излучение завоевало мир. В 1896 году все научные и не научные журналы обошел знаменитый рентгеновский снимок хамелеона. Однако Вильгельм Рентген был категорически против, чтобы его x- лучи назвали его именем. Он говорил, что они принадлежит всем, и даже отказывался патентовать катодные трубки специальной конструкции, хотя фирмы предлагали ему за них большие деньги. Рентген не хотел, чтобы его открытие было источником дохода. Более того, когда ему присудили Нобелевскую премию, ученый вежливо поблагодарил, но произносить ответную речь, как это делают все лауреаты, отказался. Современники писали, что Вильгельм Рентген был скромным, молчаливым человеком.
Пролил каучук мимо - получилась зимняя резина
В 30-х годах 19 века многие ученые работали над проблемой создать резину, способную противостоять экстремальным температурам. В 1839 году американский исследователь Чарльз Гудиер во время подобных научных исследований случайно пролил небольшое количество смешанного с серой каучука на горячую печку. К его удивлению образец не расплавился, а обуглился, словно кожа, и стал твердым и прочным. Он повторил эксперимент в лабораторных условиях, и стало ясно, что каучук, смешанный с серой и кратковременно нагретый до температуры около 200 градусов, превращался в твердую резину. Этот процесс Гудиер назвал вулканизацией, в честь древнеримского бога огня Вулкана.
В 1844 году ученый запатентовал открытие. А в 1898 году, спустя почти 40 лет после смерти Гудиера, в его честь была основана кампания Goodyear Tire and Rubber Company по производству шин и каучука. Хотя сам Гудиер не имел отношения к этой кампании, ее название стало символом признания его заслуг.
Не мойте руки перед едой
В 1878 году немецкий химик российского происхождения Константин Фальберг изучал каменноугольные смолы. Вернувшись из лаборатории, он сел ужинать и обнаружил, что хлеб внезапно стал сладким. Ученый предположил, что все дело в том, что он забыл помыть руки, прежде чем сесть за стол, и частицы вещества из лаборатории вступили во взаимодействие с продуктами питания. Фальберг вернулся в кабинет и стал смешивать ингредиенты, пробуя их на вкус, и, в конце концов, создал искусственный подсластитель – сахарин, который в 700 раз слаще сахара и практически не содержит калорий.
Хотя ученые до сих пор спорят о вреде и пользе сахарина, на сегодняшний день он является основной альтернативой сахара для больных диабетом. Его также используют в качестве сахарозаменителя при производстве напитков, жевательной резинки, зубной пасты и диетических продуктов.
Что общего между атомной бомбой и сковородкой?
В 1938 году американский химик Рой Планкетт работал над созданием новых хладагентов на замену популярному тогда R-114. В качестве основы было решено использовать тетрафторэтилен (TFE), «замешав» его с соляной кислотой. Около 45 килограммов тетрафторэтилена упаковали в небольшие металлические колбы под давлением и разместили на сухом льду для снижения температуры.
А 6 апреля 1938 года ассистент Роя открыл выпускной клапан одной из килограммовых емкостей, чтобы проверить, как ведет себя TFE при контакте с соляной кислотой. Однако газ отказался выходить наружу, хотя вес емкости указывал, что он никуда не делся. Тогда Рой сам открутил клапан и перевернул цилиндр. Оттуда высыпались хлопья непонятного мутного цвета, еще немного удалось соскрести со стенок цилиндра. Химики распилили емкость и добыли остатки непонятной субстанции. Разочарованный ученый чуть было не выбросил все это в мусорное ведро. Но после внимательного изучения процесса, выяснилось, что тетрафторэтилен полимеризировался в политетрафторэтилен (PTFE) с необычными свойствами: «суперскользкий», не подверженный коррозии, чрезвычайно стойкий к температурному и химическому воздействию, не проводящий электричество.
Экспериментальным путем Планкетт и его помощники смогли восстановить алгоритм и условия превращения одного вещества в другое в лабораторных условиях. Но оказалось, что это дорого, а найти покупателей на новый материал вряд ли получится.
Ситуация изменилась во время Второй мировой войны, когда PTFE внезапно приглянулся руководителям программы «Манхэттенский проект», в рамках которого американцы работали над атомной бомбой. Технология сразу же была засекречена, так как ее было решено применять его в производстве оружейного урана: необходимый для процесса фторид урана (VI) оказался весьма едким соединением, способным разъесть и уничтожить многие материалы, с которыми соприкасается. Кроме PTFE Планкетта! Новый материал «для атомных бомб» зарегистрировали под торговой маркой Teflon, а в 1946 году он стал применяться и в мирных целях. Правда, к тому времени Рой Планкетт вышел из проекта, но к делу подключился инженер аэрокосмической отрасли Марк Грегуар, которому надоело, что у его жены Колетт постоянно пригорает яичница на сковороде. В начале 1950-х Грегуару пришло в голову применить новое «суперскользкое» покрытие в производстве кастрюль и сковородок. Женщина была в восторге, а Марк почуял золотую жилу. Поработав над технологией и собрав средства, в 1956 году он основал компанию Tefal, которая постепенно завоевала рынки многих стран.
Кот ученый
Французский химик Бернар Куртуа в 1811 году изучал золу морских водорослей. Однажды его любимый кот запрыгнул на стол и столкнул пару склянок с веществами на пол. Из-за смеси пролитых растворов с пола начали подниматься клубы сине-фиолетового пара, которые оседали на предметах в виде крошечных черно-фиолетовых кристалликов. Получившееся вещество заинтересовало Куртуа. Он задался целью изучить его свойство и специально смешивал нужные ингредиенты в выверенных пропорциях. Так был открыт новый элемент, который назвали йодом.