生活中的科學(xué)：那些無意間的發(fā)明

郭穎

古今中外，諸多科技發(fā)明是人們認(rèn)真研究和刻苦攻關(guān)的結(jié)果。然而，也有些發(fā)明卻得益于發(fā)明者善于發(fā)現(xiàn)的眼睛。比如，因點(diǎn)燃紙板而意外發(fā)現(xiàn)的X射線、因碗碟破損而發(fā)明出的洗碗機(jī)、因融化的巧克力而發(fā)明出的微波爐……

古今中外，諸多科技發(fā)明是人們認(rèn)真研究和刻苦攻關(guān)的結(jié)果。然而，也有些科技發(fā)明卻得益于發(fā)明者善于發(fā)現(xiàn)的眼睛。

點(diǎn)燃紙板的X射線

1895年11月8日，德國物理學(xué)家威廉·倫琴正在進(jìn)行一項(xiàng)試驗(yàn)，該試驗(yàn)涉及陰極射線。當(dāng)時，他發(fā)現(xiàn)房屋對面的一張熒光紙板被點(diǎn)燃了，而當(dāng)時有一個厚遮擋物一直放在陰極射線發(fā)射器和紙板之間，這說明有光粒子能夠穿過遮擋物。

威廉·倫琴很快驚喜地發(fā)現(xiàn)，這種令人難以置信的放射物可以產(chǎn)生清晰的圖像。后來，他利用這一發(fā)現(xiàn)為妻子拍了一張手骨結(jié)構(gòu)的相片。因?yàn)楫?dāng)時對這種射線的性質(zhì)尚未完全搞清楚，所以他給這種射線取名為X射線。

由于這個具有突破意義的發(fā)現(xiàn)，威廉·倫琴在1901年成為首屆諾貝爾物理學(xué)獎的獲得者。如今，這種X射線已經(jīng)在晶體結(jié)構(gòu)研究、金屬探測和醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛應(yīng)用，給人類帶來了福音。

從不洗碗的富家女做出洗碗機(jī)

美國人約瑟芬·科克倫生長在一個富裕家庭里，從小嬌生慣養(yǎng)。她從不洗碗，卻熱衷于收藏名貴瓷器，包括瓷盤、瓷碗等。約瑟芬·科克倫出嫁時，陪嫁品中就有一套她視如珍寶的瓷質(zhì)碗碟。

一次，她在家中辦聚會，邀請了不少社會名流參加。為招待客人，她便把珍藏的瓷質(zhì)碗碟拿出來使用。宴會結(jié)束，她發(fā)現(xiàn)心愛的瓷器損傷了近三成，且多為清洗時損毀，她心痛之余，便想發(fā)明一種安全的自動洗碗機(jī)。

她用金屬絲彎成框架，又把框架裝進(jìn)一個轉(zhuǎn)輪上，然后整體裝進(jìn)熱水箱里。搖動手柄，水箱里的水泵就會噴出熱水，噴灑在轉(zhuǎn)動的碗碟上。用這種方法洗碗雖然并不省力，卻非常安全，碗碟不會發(fā)生碰撞。

約瑟芬·科克倫的這一發(fā)明很快就被許多人接受和認(rèn)可，一些賓館、飯店也紛紛要求訂貨，她決定將洗碗機(jī)投入市場。1886年，她為自己的發(fā)明申請了專利。

被微波融化的巧克力

二戰(zhàn)后期，美國前線士兵打仗任務(wù)異常繁重，難以吃上一頓熱餐，不少士兵得了胃病，嚴(yán)重影響了戰(zhàn)斗力，所以軍中很想制造一款能夠隨時加熱的裝置。這一任務(wù)落到了少校珀西·斯賓塞身上。

但時間一天天過去了，珀西·斯賓塞卻一籌莫展。這天，他到一個雷達(dá)連里搞調(diào)研，正巧下士伍德過生日，炊事員想給伍德做個巧克力蛋糕，可寒冷的天氣使巧克力很難融化。連長讓炊事員把巧克力裝在一個密封的袋子里，然后把它掛到雷達(dá)裝置的磁控管附近。

沒想到，巧克力很快便化開了。珀西·斯賓塞正好看到這一幕，立刻意識到磁控管就是非常好的熱源。其特性是發(fā)射微波，而微波能瞬間產(chǎn)生熱量。

幾天后，珀西·斯賓塞研制出了一個長寬40厘米，里面布滿磁控管的小箱子。這個“小箱子”堪稱神奇，加熱食物只需要幾分鐘的時間。這項(xiàng)發(fā)明很快在部隊(duì)推廣起來，這就是最初的微波爐。

一次大修事故摔出方向盤

最初的汽車是用舵的形式來控制駕駛的，汽車在行駛中產(chǎn)生的劇烈振動，增加了駕駛員控制方向的難度。

1887年秋季的某天，德國戴姆勒汽車公司修理工人對一輛汽車進(jìn)行大修。當(dāng)?shù)踯嚬と税研藓玫能嚿淼趸匮b配之時，吊鉤突然滑出，車身跌落在轉(zhuǎn)向柱上，結(jié)果使轉(zhuǎn)向柱從垂直位置上彎曲了好幾度。一名修理工人試圖把彎曲了的轉(zhuǎn)向柱矯正過來，卻意外發(fā)現(xiàn)新的角度使方向盤不再操縱困難和妨礙視線了。

戴姆勒公司對修理工人的意外發(fā)現(xiàn)給予了獎勵，并抽調(diào)研究人員立即改進(jìn)方向盤的裝配工藝。到1890年，戴姆勒公司生產(chǎn)的汽車第一次裝上了傾斜式的轉(zhuǎn)向柱和傾斜式的方向盤。各國汽車公司紛紛效仿，使方向盤趨于定型，并日臻完善。

牛蒡果鉤出了粘扣帶

1948年的一個秋日，瑞士工程師梅斯特拉爾帶著愛犬進(jìn)山打獵。忽然他發(fā)現(xiàn)自己褲子上粘有不少牛蒡草的刺果，只得將其一一摘除。可狗的身上更多，費(fèi)了好大的勁也沒能清理干凈。他不禁疑惑，牛蒡草的刺果怎么會有這么大的粘著力呢？不論是衣物，還是動物毛，它都能粘住安身，而且更青睞狗毛。

在好奇心驅(qū)使下，梅斯特拉爾帶了一些牛蒡草回去研究。在顯微鏡下觀察，他發(fā)現(xiàn)牛蒡果上有無數(shù)小鉤，正是這一個個的小鉤，讓它結(jié)實(shí)地粘在織物和動物毛上。

了解到這個原理后，梅斯特拉爾想，能不能仿照牛蒡果的結(jié)構(gòu)，制造出一種牢靠的搭扣呢？

經(jīng)過半年的試驗(yàn)，他成功地制造出了一種新型搭扣——“緯格羅”，由A、B兩塊織物構(gòu)成，A布織有許多鉤狀物，B布上則織有許多小圓球，輕輕一對，它們就緊緊地粘在一起。很快，“緯格羅”就得以推廣，第一個專利于1951年在瑞士注冊，后來經(jīng)過不斷研究、改進(jìn)，“緯格羅”實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，并被廣泛應(yīng)用。這種“緯格羅”也就是我們每家每戶都會用到的粘扣帶。

大千世界，變幻莫測，許多解開難題的線索就在我們身邊，只是我們?nèi)鄙侔l(fā)現(xiàn)的眼睛。如果我們熱愛生活、善于觀察、勤于思考，就會有意外的收獲。

（《文史博覽》）