书城科普身手不凡的机器人:无处不在的新科技
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第4章 科技无处不在(4)

在此基础上,他进一步联想到:如果用人工的办法让气压加大,水的沸点就不会像在平地上只是100℃,而是会更高些,那么,高山上就能把东西煮熟,而平地上煮东西所花的时间就会更少。为了提高气压,缩短烹煮时间,帕平自己动手做了一个密闭容器,里面装了一些水,他想用外面不断加热的方法,让容器内的水蒸气不断增加,又不会散失,以达到使容器内的气压增大、水的沸点增高的目的。可是,当他睁大眼睛盯着加热容器的时候,容器内发出咚咚的声响。帕平吓坏了,只好暂时停止试验。

两年后,经过重新设计,帕平在锅体和锅盖之间加了一个橡皮垫,锅盖上方钻了个孔,这样,锅边漏气和锅内发声的问题就解决了。帕平把土豆放入锅内,点火,冒气,10多分钟之后,土豆就煮烂了。

然而,他并不满足,又先后煮鸡、煮排骨等肉质食品,在这些成功的试验的基础上,1681年,帕平造出了世界上第一只压力锅——当时叫做“帕平锅”。他邀请英国皇家学会的会员们前来参加午餐会,实际上是对压力锅进行鉴定。厨师当着众多科学家的面,把9只活蹦乱跳的鸡宰了,塞进压力锅里,然后架到火炉上。那些高傲、挑剔的专家们一杯茶还没有喝完,一盘盘热气腾腾、香味扑鼻的清蒸鸡就上桌了。不仅鸡肉全煮熟了,而且连鸡骨头也软了。事实折服了在场的所有人,从此,帕平的压力锅就名扬四方了。

随着科技发展,压力锅在外观质量、安全性、技术方面均得到了较大的改进,它以快速、安全、自动、实用的特性,成为了现代时尚的新宠。

十四、手腕上的计时科技——手表的发明

手表是系在手腕上的小型计时仪器。从19世纪中叶有人将挂表装上皮带,戴在手腕上开始使用,经逐步改进,缩小体积,美化式样,发展成为手表。

1270年前后在意大利北部和南德一带出现的早期机械式时钟,以秤锤作动力,每1小时鸣响附带的钟,自动报时。1336年,第一座公共时钟被安装于米兰一教堂内,在接下来的半个世纪里,时钟传至欧洲各国,法国、德国、意大利的教堂也纷纷建起钟塔。

不久,发条技术发明了,时钟的体积大为缩小。1510年,德国的锁匠首次制出了怀表。当年,钟表的制作似乎仅限于锁匠的副业,直到后来,对钟表精度的要求越来越高,钟表技艺也日益复杂,才出现了专业的钟表匠。

1806年,拿破仑时期,约瑟芬为王妃特制的一块手表,是目前已知的关于手表的最早记录。这是一块注重装饰、被制成手镯状的手表。当时,男人世界里风行的是作为身份、地位象征的怀表,手表则被视作是女性的饰物。

1885年,德国海军向瑞士的钟表商定制大量手表,手表的实用性获得世人的肯定,逐渐普及开来。

20世纪初,ROLEX(劳力士)的前身——WILSDORF&DAVIS公司推出了银制绅士表和淑女表,大获成功,带动了各家钟表厂商竞相研制开发手表。

当年就以怀表技艺闻名世界的瑞士,在手表制作方面也一马当先,ROLEX在1926年就开发出完全防水型的手表“ROLEXOYSTER”,1931年又率先将自动上发条的手表“OYSTERPERPETUAL”推向市场。

LONGINES(浪琴)公司也不甘示弱,其研制的精密航空钟与美国飞行家林德伯格一起飞渡大西洋,名声大振。1929年,推出带秒表功能的手表“CHRONOGRAPH”,翌年又在此基础上开发出飞行用精密手表“CHRONOMETER”。

20世纪60年代末,机械手表史掀开了新的一页:1969年,日本精工手表公司开发出世界上第一块石英电子手表,日误差缩小到0.2秒以内。1972年,美国的汉密尔顿公司发明了数字显示手表,马达和齿轮从手表中消失了。

手表制造业新技术层出不穷,机械手表却并未寿终正寝,产量虽然大减,制造技艺却得以保存。特别是瑞士的钟表厂家,在石英手表独占鳌头的今日,仍对机械手表情有独钟,坚持生产高档机械手表,并源源不断地输往世界各地。

十五、神奇的小火柴

火柴是由谁发明的?

根据记载,最早的火柴是由我国在公元577年发明的。当时是南北朝时期,战事四起,北齐腹背受敌,物资短缺,尤其是缺少火种,烧饭都成问题,当时一班宫女神奇地发明了火柴。不过我国古代的火柴都只不过是一种引火的材料。其后传入欧洲,欧洲人在此基础上发明了一度被中国人称为“洋火”的现代火柴。

17世纪中后期,德国人布兰德提炼出了黄磷。人们利用黄磷极易氧化发火这一特性,在小木棒一端沾上硫磺,然后再沾黄磷而发火。到了19世纪法国人钱斯尔将氯酸钾和糖用树胶粘在小木棒上,浸沾硫酸而发火。这些都是现代火柴的雏形。

19世纪20年代,英国人沃克把氯酸钾和三硫化锑用树胶粘在小木棒端部做药头,装在盒内,盒侧面粘有砂纸。手持小木棒将药头在砂纸上用力擦,能发火燃烧。这是最早具有实用价值的火柴。

几年后,法国人索里亚以黄磷代替三硫化锑掺入药头中,制成了黄磷火柴。这种火柴使用方便,但发火太灵敏,容易引起火灾,而且在制造和使用过程中,因黄磷有剧毒,严重危害人们的健康。后来人们又研制出赤磷代替黄磷,它是黄磷的同素异形体,性能相对稳定,且无毒。

19世纪50年代,瑞典人伦德斯特鲁姆创制出一种新型火柴,它是将氯酸钾和硫磺等混合物粘在火柴梗上,而将赤磷药料涂在火柴盒侧面。使用时,将火柴药头在磷层上轻轻擦划,即能发火。由于把强氧化剂和强还原剂分开,大大增强了生产和使用中的安全性,所以这种火柴被称为安全火柴,应用十分广泛。

火柴工业开创于欧洲。19世纪30年代,世界上第一家火柴厂建立于瑞典卡尔马省。19世纪60年代,火柴开始输入中国,当时称之为“洋火”或“自来火”。中国的第一家火柴厂是卫省轩于1879年在广东佛山创办的巧明火柴厂。1920年,刘鸿生在苏州创办鸿生火柴厂,改进了火柴配方,改善了生产管理,生产出质优价廉的“美丽”牌火柴,之后刘鸿生又创建了上海大中华火柴公司。1967年,我国第一台火柴自动连续机试制成功。1982年在济南火柴厂建成了中国第一条火柴连续生产线。

十六、小巧的取火器——打火机的发明

打火机是一种主要用于点燃香烟的发火器具。有汽油灯打火机、气体打火机、电子打火机等。

当世界上第一支手枪问世不久,第一只早期的打火机也就出现了,因为它就是用手枪改成的,叫火绒手枪。这种打火机还长期被作为身份的象征和办公室的摆设。

18世纪,出现了用绳点火的打火机,之后的是磷和煤油或者蜡的打火机,以及砂轮和火绳及汽油打火机。

1854年爆发的克里米亚战争使卷烟工业迅速发展,而在此之前,只有东欧和巴尔干人抽卷烟,而西欧则以嚼烟、烟斗为主。打仗的时候,东欧人可以利用战斗间隙抽上几口,而他们的对手刚装上一烟袋锅就听到开拔的号声。

抽烟变得越来越方便,打火机也发展到由打火轮引燃火绳,再用火绳点着汽油的方式了。这期间,由于磷的发现,火柴也问世了,很多打火机同时也是火柴盒。

燃料问题似乎容易解决,问题是产生火花的方法一直颇嫌笨拙。我们今天所用的打火机的转轮实际上是奥地利人奥尔研制出来的,奥尔发现铁铈合金制成的金属在摩擦时很容易产生大面积的火花。这种金属就是以奥尔命名。奥尔金属的打火轮一开始并不是现在的圆形的周边呈锉状的。

经过一番摸索,他发展成火石装在火石管里,为保证火轮的火石间有足够的压力,在火石下面有一弹簧结构,蹭一下火轮子,即可产生火花。奥尔解决的是火花产生的问题,直到今天,它仍是打火机点燃的主流方式。不过人们并不是一开始就想到用转轮,曾采用半转轮,但很快意识到这种往复式的半轮的缺点是火石磨损过快,因为即使不打火时也要磨一下火石。

后来科技的发展使人们发明了电打火。现代烧液体和气体燃料的汽车都是通过火花塞放电点火的。

当火花问题和燃料问题解决后,打火机工业得以迅猛发展。19世纪末20世纪初,到处都是打火机厂,有的用金属,有的用电木(酚醛树脂)作机壳,真是百花齐放。德国的一些犹太人因不堪忍受纳粹的摧残,移居到英美等地,其中就有些打火机制造商逃到伦敦,他们开始在英国制造打火机。这时开烟斗店的登喜路开始造打火机。

而此时在美洲,一名叫Aranson的人造出了Ranson打火机,并为它的班卓琴形状申请了专利。这种装有汽油、火石的打火机辉煌了很长一段时间。后来同众多厂家一样,停产了。

在打火机制造史上,最具有传奇色彩,并且生命力最长久的(至今在全世界的百货店里都能见到)要算是美国的Zippo打火机了。

1932年,正值美国大萧条的中期。一个雾气腾腾的夏晚,在美国宾夕法尼亚州布拉德福德的乡村俱乐部里,乔治·勃雷斯代与一个朋友在神侃。他的朋友在用一美元一个的奥地利产的打火机点烟,那是一个十分难看的打火机。

“凭你的穿戴,难道你不能用像样一点的打火机吗?”

“你知道吗?乔治,”他朋友回答,“这玩意儿管用!”

奥地利人似乎没心思完善他们的发明,乔治则对这种打火机进行了改进。他将奥地利打火机改成方块盒,握在手中很合适。打火机盖用一个合页与机身相连,在棉芯周围加一个防风网,方便又美观的打火机诞生了。这就是Zippo及其创始人乔治·勃雷斯代的故事。

与众不同的是,在一次次追逐时髦的浪潮中,Zippo却拒绝一次性消费,主张终身保用,这为收藏提供了极大的方便。Zippo的外形在过去70来年中始终没有变,也就是说,如果你搞到一只1934年的Zippo,它会跟千禧年纪念版的Zippo一样大小。更有趣的是,即使是1932年的原型Zippo,其燃烧器部分仍与最新的Zippo通用。