11 polskich wynalazków, które zmieniły świat

Spis treści

1. Samochód na parę
2. Lampa, która zmieniła świat
3. Kamizelka do zadań specjalnych
4. Prekursor telewizji
5. Od stalówki do układu scalonego
6. Wyprzedzić epokę
7. I nastała światłość
8. Detektor żelaznej śmierci
9. Ojciec walkie-talkie
10. Niszczyciel światów
11. Mister eksportu

Samochód na parę

Samochód osobowy z silnikiem parowym może dzisiaj nie wzbudza entuzjazmu, ale na początku XIX w. budził prawdziwą sensację.  Józef Bożek, polski konstruktor, zbudował swój pojazd jako trzeci samochód parowy na świecie i pierwszy, który powstał w Europie.

Samochód Bożka był dwuosobowy, napędzany silnikiem parowym o mocy 3 KM. Silnik był umieszczony z tyłu pojazdu i rozpędzał samochód do 18 km/h. Podwozie było z żelaza, a nadwozie drewniane. Auto było wyposażone w kierownicę, biegi i hamulec. Zaprezentowano go po raz pierwszy w Pradze w 1815 roku. Wynalazek spotkał się z dużym zainteresowaniem, ale nie doczekał się produkcji seryjnej. Powodem  były wysokie koszty produkcji i niewystarczająca moc silnika. Wynalazek Bożka został doceniony przez współczesnych. W 1817 roku francuski inżynier Marc Seguin stwierdził, że samochód Polaka jest "jednym z najwybitniejszych wynalazków naszych czasów".

Rozwiązania konstrukcyjne silnika, napędu i przekładni auta Bożka, inspirowały innych wynalazców, którzy pracowali nad skonstruowaniem samochodu napędzanego silnikiem spalinowym, przyczyniając się do rozwoju motoryzacji. 

Lampa, która zmieniła świat

W 1853 we Lwowie polski farmaceuta Ignacy Łukasiewicz skonstruował lampę naftową, która dawała jasne, niekopcące światło, tańsze niż światło z innych źródeł, takich jak olej czy kamfina (olejek terpentynowy zmieszany z alkoholem). Ten wydawałoby się niepozorny wynalazek zrewolucjonizował świat. Odtąd po zapadnięciu zmierzchu można było nie tylko wykonywać precyzyjne prace, ale nawet dokonywać zabiegów medycznych i skomplikowanych operacji. Lampa Łukasiewicza oświetlała z mozołem stawiane litery w  dziecięcych kajetach, podręczniki akademickie i arkusze zawiłych rysunków projektowych. Świat skąpany w świetle lamp naftowych nagle przyspieszył. 

Kamizelka do zadań specjalnych

Odkąd pierwszy skrytobójca dokonał zamachu pojawiła się potrzeba bezpośredniej ochrony. Jan Szczepanik i Kazimierz Żegleń są twórcami kamizelki kuloodpornej, która została zaprezentowana w 1901 roku. Szczepanik był wynalazcą i przedsiębiorcą, a Żegleń był zakonnikiem, który zajmował się badaniami nad materiałami. Żegleń opracował metodę tkania jedwabiu w taki sposób, aby był on odporny na przebicie. Szczepanik natomiast opracował maszynę do tkania jedwabiu metodą Żeglenia. Kamizelka kuloodporna wykonana z jedwabiu Żeglenia oraz warstw sfilcowanej tkaniny wełnianej Aberdeen i włosia końskiego była w stanie wytrzymać strzał z broni palnej kalibru 9 mm. Była to znacząca poprawa w porównaniu z wcześniejszymi kamizelkami kuloodpornymi, które były wykonane z materiałów takich jak stal lub żelazo. Szczepanik i Żegleń sprzedali patent na kamizelkę kuloodporną firmie w Stanach Zjednoczonych. Kamizelka została wprowadzona na rynek w 1902 roku i szybko zyskała popularność.

Kamizelka kuloodporna Żeglenia i Szczepanika była przełomowym wynalazkiem, pierwszą kamizelką kuloodporną wykonana z materiału, który był lekki i elastyczny.

Prekursor telewizji

Aparat przesyłający obraz i dźwięk na odległość to marzenie ludzkości od zarania dziejów. Udało się to po raz pierwszy Janowi Szczepanikowi, temu samemu geniuszowi od kamizelki kuloodpornej, który opatentował swój telektroskop w 1897 roku. Urządzenie składało się z dwóch części: nadajnika i odbiornika. Nadajnik był wyposażony w fotokomórkę selenową, która przekształcała obraz w sygnał elektryczny. Sygnał był następnie przesyłany przez przewód do odbiornika. Odbiornik był wyposażony w ekran, na którym pojawiał się obraz.

Telektroskop Szczepanika był w stanie przesyłać obrazy o rozdzielczości 200 linii. Był to znaczący postęp w porównaniu z wcześniejszymi urządzeniami, które były w stanie przesyłać obrazy o rozdzielczości zaledwie kilku linii. Dzisiaj ekran telewizora wg standardu europejskiego to 625 linii. 

Od stalówki do układu scalonego

W środku nocy w berlińskim laboratorium metalurgicznym koncernu AEG polski chemik Jan Czochralski znużony pracą przez pomyłkę zamiast w kałamarzu zanurzył ocynkowaną stalówkę w tygielku z roztopioną cyną. Gdy uniósł pióro zauważył, że za stalówką ciągnie się nić. Dla większości rzecz bez znaczenia, ale był rok 1916, a młody chemik pracował nad monokryształami metalu. Metoda opracowana przez Czochralskiego, powszechnie wykorzystywana do produkcji kryształów krzemu polega na wprowadzeniu do roztopionego materiału zarodka krystalicznego, który jest następnie wyciągany z roztopu w sposób kontrolowany. W wyniku tego procesu na powierzchni zarodka wyrasta monokryształ o określonej orientacji krystalograficznej. Bez monokryształów krzemu (Si) nie byłoby półprzewodników, obwodów scalonych, kolorowej telewizji, telefonów komórkowych i całej mikroelektroniki. Czochralski po prostu rządzi. 

Wyprzedzić epokę

Czochralski tworzył swoje wynalazki, jakby mimochodem. Ponieważ pracował w przemyśle metalurgicznym potrzebował dobrych narzędzi do badania powierzchni obrabianych metali. I tak powstał radiomikroskop, połączenie radia kryształkowego z mikroskopem do  skanowania powierzchni próbek metalicznych w poszukiwaniu i badaniu domieszek niemetalicznych w stopach. Gdy igła podłączona do radia trafiała na niemetaliczne ziarno rozbrzmiewało radio nadawane z… Raszyna. Radiowe badanie metali było pierwowzorem mikroskopu skaningowego z ruchomą sondą (SPM), za który Gerd Binnig i Heinrich Rohrer otrzymali Nagrodę Nobla z fizyki w 1986 r. 

I nastała światłość

Stefan Pieńkowski był polskim fizykiem, który w 1938 roku opracował pierwszą świetlówkę. Profesor fizyki na Uniwersytecie Warszawskim koncentrował swoje badania na luminescencji, czyli emisji światła przez niektóre materiały pod wpływem energii. Pieńkowski odkrył, że można wytwarzać światło przepuszczając prąd przez opary rtęci zamknięte w szklanej rurze. Wyładowania  elektryczne wywoływały promieniowanie podczerwone, powodując luminescencję fosforu, który pokrywał wewnętrzną powierzchnię rury.

Pieńkowski opatentował swój wynalazek, ale wybuch II wojny światowej przerwał jego badania i nie udało się wprowadzić go do produkcji, a po wojnie Pieńkowski skupił się na innych projektach.

Po II wojnie światowej badania nad świetlówkami kontynuowali naukowcy z całego świata. W latach 60. XX wieku opracowano świetlówki kompaktowe, a w latach 90. XX wieku świetlówki ledowe, które są jeszcze bardziej wydajne i trwałe. Dzisiaj świetlówki ledowe są najpopularniejszym źródłem światła. 

Detektor żelaznej śmierci

Elektryczny wykrywacz min to jeden z najważniejszych wynalazków polskich inżynierów w czasie II wojny światowej. Uratował życie wielu żołnierzom i przyczynił się do zwycięstwa aliantów. Był prosty w konstrukcji i łatwy w obsłudze. Składał się z dwóch cewek indukcyjnych, które były umieszczone na końcu dźwigni. Gdy cewki te znajdowały się w pobliżu metalowego przedmiotu, wytwarzały one sygnał elektryczny. Sygnał ten był przekazywany do słuchawek, przez co żołnierz mógł usłyszeć dźwięk.

Wykrywacz został opracowany przez polskich inżynierów w tajemnicy przed Brytyjczykami. W 1940 roku porucznik Józef Kosacki i plutonowy Andrzej Garboś odtworzyli konstrukcję prototypu opracowanego przez kapitana Tadeusza Lisickiego jeszcze przed wybuchem wojny. W 1941 roku wykrywacz został zaprezentowany na konkursie zorganizowanym przez władze brytyjskie. Wynalazek polskiej konstrukcji okazał się najlepszy i został skierowany do produkcji seryjnej pod nazwą "Mine Detektor Polish Mark 1".

Po raz pierwszy wykorzystano go w boju w 1942 roku w czasie bitwy pod El Alamein. Dzięki użyciu 500 urządzeń wojska brytyjskie błyskawicznie wykonały przejścia w niemieckich polach minowych i obeszły pozycję przeciwnika. Detektor polskiej konstrukcji do dziś ratuje życie wszędzie tam, gdzie na ludzi czyhają miny przeciwpiechotne. 

Ojciec walkie-talkie

Polski inżynier Henryk Magnuski był głównym konstruktorem radiostacji SCR-300, która była pierwszym komercyjnym walkie-talkie. Magnuski studiował na Politechnice Warszawskiej, którą ukończył w 1932. Po studiach pracował w firmie telekomunikacyjnej w Polsce, która wiosną 1939 wysłała go na szkolenie do Stanów Zjednoczonych. Po wybuchu wojny pozostał za oceanem i rozpoczął pracę dla firmy Motorola. W 1943 roku Magnuski został przydzielony do projektu SCR-300 finansowanego przez Departament Armii Stanów Zjednoczonych, którego celem było opracowanie przenośnej radiostacji. SCR-300 wszedł do produkcji w 1944 i od razu stał się przebojem. Urządzenie to było wyposażone w nowatorską technologię, która umożliwiała przesyłanie dźwięku na odległość do 6 kilometrów. Po wojnie walkie-talkie Magnuskiego stało się standardowym wyposażeniem policji. 

Niszczyciel światów

Stanisław Ulam był niezwykle uzdolnionym członkiem lwowskiej szkoły matematycznej. Jeszcze przed II wojną światową rozpoczął wykłady na uniwersytecie Princeton w Stanach Zjednoczonych. W 1943 został zaproszony do Projektu Manhattan w ośrodku badań jądrowych w Los Alamos. W 1947 roku polski uczony zaproponował nowy sposób na skonstruowanie bomby wodorowej, który okazał się skuteczny. Bomba atomowa miałaby być umieszczona w środku kuli zawierającej deuter i tryt, które są izotopami wodoru. W wyniku wybuchu bomby atomowej wytwarzana jest wysoka temperatura i ciśnienie. Te warunki powodują, że deuter i tryt łączą się w hel, uwalniając ogromną ilość energii. Koncepcja Ulama została pomyślnie przetestowana w 1952 roku na atolu Eniwetok w pobliżu Wysp Marshalla. Test nazwano "Mike" i był to najsilniejszy wybuch jądrowy w historii. Ulam był świadomy potencjalnych konsekwencji opracowania bomby wodorowej. W jednym z listów do przyjaciela napisał: "Jestem zszokowany i przerażony możliwością stworzenia broni, która może zniszczyć całą cywilizację." Ulam był przeciwnikiem dalszego rozwoju broni jądrowej. Wierzył, że broń ta stanowi zagrożenie dla ludzkości.

Mister eksportu

Tradycyjnie Polacy jednak więcej budują niż burzą. K-202 był jednym z najważniejszych wynalazków w polskiej historii. Pod tym tajemniczym kryptonimem kryje się minikomputer skonstruowany przez inżyniera Jacka Karpińskiego w latach 1970-1973. Był to pierwszy w Polsce i jeden z pierwszych na świecie minikomputerów na układach scalonych. K-202 był 16-bitowym komputerem o taktowaniu 1 MHz. Miał 4 KB pamięci operacyjnej i 4 KB pamięci stałej. Wyposażony w autorski system operacyjny o nazwie KOS był wielozadaniowy i wielodostępny. Przez moment był naszym flagowym towarem eksportowym podbijając rynek brytyjski. Wyprodukowano zaledwie 30 sztuk, bo jak powiedział jeden z partyjnych czynowników: “Jeśli nie mają tego Amerykanie, to czy to może być dobre?”

Bez Polaków nie byłoby również komputerów Commodore, Atari, a nawet Internetu, że o sieci komórkowej nie wspomnę. Ale to już zupełnie inna historia.