镜子
传说有一年的三月初三,王母娘娘开蟠桃盛会,于是,仙女们都来赴会。可是,她们用的胭脂太多了,多得流到了天河里,又从天河泻到了牡丹江上游的大山中,汇成了一个大湖,凑巧的是,不知是谁不小心把王母娘娘的宝镜也摔落下来,宝镜掉入湖中,湖水顿时变得如宝镜一样明亮,后来,人们就为这个湖起名为“镜泊湖”。传说归传说,但在某种程度上,它却真实地反映出水在镜子的发展中对人类所起到的重要启迪作用。
镜子的制造者是意大利的玻璃制造工匠达尔卡罗兄弟。兄弟二人出生在威尼斯一个专门制作玻璃的穆拉诺小岛。儿童时代,他们就经常随父亲进玻璃作坊,亲眼看见玻璃工匠们把一团稀糊糊的溶液做成有模有样的玻璃制品的奇妙过程。
长大后,达尔卡罗兄弟先后成为作坊的正式工匠。由于他们悟性高、天资聪颖,很快便得到了师傅的真传,但是达尔卡罗兄弟却并不满足。当他们看到岛上姑娘们梳妆用的玻璃效果不理想时,他们就将制作出光洁明亮的玻璃镜作为自己的奋斗目标。此后,达尔卡罗兄弟经常在一起探讨,琢磨着为什么池塘里的水是以黑暗的大地作为衬垫的?他们做出了大胆的设想——如果在玻璃的背面也加一层深色的衬垫,镜中会出现清晰的影像吗?
为此,达尔卡罗兄弟试着将矿粉、木屑、面粉、铜等涂在玻璃上,但效果都不理想。有一次,他们选用熔点较低的锡作为试验对象,将熔化的锡水倒在玻璃上,然后用一根细细的滚筒将锡水碾成均匀的薄薄一层。待锡冷却后,兄弟俩翻开玻璃一看,他们挂满汗滴的脸庞清晰地映在了玻璃中。他们终于找到了合适的涂料。
可是,经过一段时间的试用,达尔卡罗兄弟发现这种玻璃镜子时间一久,背面的锡箔就会脱落。于是,他们又对制镜工艺进行改进,先将玻璃制成锡箔镜,再把水银倒在锡箔镜上。这样,水银能够慢慢地溶解锡,形成一层薄薄的锡和水银合金,制成的玻璃镜子反光能力强,而且涂料不容易脱落。
玻璃作坊的老板一直在关注着达尔卡罗兄弟的发明进展。当他得知达尔卡罗兄弟发明成功后,立即开始制作玻璃镜子,并很快将它投入市场。果不其然,达尔卡罗兄弟发明的水银镜十分走俏,成为豪门贵族的珍品。特别是威尼斯国王向法国王后献了水银镜之后,法国的贵妇人和小姐们也纷纷效仿,以拥有水银镜为荣,因此,尽管水银镜价格昂贵,但仍供不应求。
法国由于购买水银镜,大量的金银财宝流入了威尼斯。因此,法国政府决定自己创办水银镜工厂。在达尔卡罗兄弟的帮助下,法国驻威尼斯大使成功地将3个工匠偷渡出境,运送到法国。1666年,法国建造了第一个制造玻璃镜子的工厂。从此,水银镜的制造奥秘被公布于世,镜子的价格也一落千丈。就这样,水银镜渐渐地成为了普通家庭的生活用品。
抽水马桶
1595年,伊丽莎白女王的侍臣约翰·哈林顿爵士,在意大利旅行途中听说了一项令人神往的发明,即一种用水冲掉污物的厕所。当时,伊丽莎白女王上厕所时感到很不舒服,一直抱怨里士满宫殿里弥漫着未倒空的便器味儿。于是,哈林顿前来解难,在里士满宫中试修了一个抽水马桶,结果证明很成功。
哈林顿的设计只是一个超越时代的特例。当时的抽水马桶由于没有任何排污的主管道、没有自来水、也没有什么钱来支付管道装设费用等因素,对大多数人而言仍是不切实际的。他们的排污方法只有一个,就是让淘粪工人将粪便集中起来用车运走,倒进化粪池,化粪池装满后,又得重新挖新的,一切依然照旧。
第一种普遍使用的抽水马桶直到1775年才由伦敦的一名钟表匠克明斯发明。这种马桶上方有一个水箱,一拉手柄,打开阀门,水就流下,同时打开滑阀,把金属马桶里的粪便冲入粪坑。
18世纪后期,英国发明家约瑟夫·布拉梅在克明斯发明的基础之上,又改进了抽水马桶的设计。他采用了一些构件,诸如控制水箱里水流量的三球阀,它能把出口封住;另外还有U形管,它能够保证污水管的臭味不会让使用者闻到。布拉梅改良的抽水马桶1778年取得了专利权。
1870年,英国陶瓷工匠泰福德设计出整体式陶瓷马桶,它的成本比金属马桶低,它有一条蛇形排水管,即S形管,或者说是下水道的存水湾,它总是保存一些水,这些水相当于一个密封垫,将管道内积存的臭气堵住。
1889年,英国水管工人博斯特尔发明了冲洗式抽水马桶,它结构简单,采用了储水箱和浮球阀,所用的阀门和杠杆比以前少,所需水压也低得多,一拉链子,水就从上面的铸铁水箱冲下来,把马桶冲洗干净,水箱水位降低后,浮球阀就自动打开,屋顶水箱里的水就把水箱重新灌满。至此,抽水马桶的结构基本上稳定下来,而抽水马桶的铸铁零件也尽可能地改成了不生锈的塑料。
直到19世纪后期,欧洲的城镇都已安装了自来水管道的排污系统后,大多数人才用上了抽水马桶。
如今,虽然许多人仍在沿用老式马桶,但随着新建住宅的涌现,城市化的扩大,有越来越多的人家都将使用抽水马桶。而曾被看做是藏污纳垢之地的厕所,也因为抽水马桶的冲洗方便和清洁卫生,消除了人们那种紧张和不舒服的感觉。
缝纫机
18世纪中叶工业革命后,纺织工业的生产促进了缝纫机械化的发展。1790年,英国首先发明了世界上第一台先打洞、后穿线、缝制皮鞋用的单线链式手摇缝纫机。19世纪时,又出现了许多缝纫机械化的设想。1830年,法国一个名叫巴瑟莱米·蒂蒙尼尔的穷裁缝成功地制成了第一台缝纫机,这台缝纫机主要是用木头做的,相当笨重。
在美国,缝纫机却得到了进一步的发展。美国人艾尼尔斯·豪和艾萨克·辛格在互不通气的情况下,都独立设计出了实用的缝纫机模型。
艾尼尔斯·豪第一个制造出用针尖带孔的针进行双线连锁缝纫的缝纫机。在童年时,艾尼尔斯·豪就喜爱各种机械,长大后,他涉足各种机械手艺,并在一些机械厂里工作过。一次偶然的机会,他从朋友的谈论中得知,如果发明一种能代替手工完成缝纫工作的机器就会发财致富。于是,从1841年起,艾尼尔斯·豪就将全部精力投入缝纫机的研究中。经过5年的努力,艾尼尔斯·豪终于在1846年将他的缝纫机申请了专利。
一开始,艾尼尔斯·豪发明的缝纫机由于操作比较难而没有引起美国人的注意,也没有被大规模地推广。
艾尼尔斯·豪有些失望,他在没有挖掘到缝纫机的潜力之前就草草地将缝纫机发明专利权转让给了英国人。但他并没有放弃对缝纫机的研究,后来他到英国去工作,并继续完善他的发明。一番努力的结果是,他的缝纫机不仅能加工布制品,同时也能缝纫皮革和其他类似的材料。另一位美国人,艾萨克·辛格较艾尼尔斯·豪晚数年研制出第一台实用的缝纫机。1851年,辛格接受了修理一台缝纫机的工作,在修理时,他萌发了自己动手制造缝纫机的念头。11天后,他设计出经过改进的一台样机,并以胜家公司的名义公开出售。这种缝纫机的特点是可以连续进行曲线缝纫,用一个装有弹簧的压脚压在布料上面,使之保持好摆放位置,布料随着下面的一个牙轮的旋转而向前移动。辛格在这台机器的设计中将蒂蒙尼尔和豪的机器中的部件组合起来,既可以靠转动把手进行手工操作,也可以用一个脚踏板操作,克服了操作难度大的困难。
辛格的缝纫机很快便受到人们的青睐,不久就风行全美国。尽管获得了这样巨大的成功,但辛格后来却因为剽窃艾尼尔斯·豪的发明而被起诉。辛格为此每年要付给豪一笔巨额款项,但他并没有因此而放弃缝纫机的生产,他的缝纫机生产还是壮大起来了。
辛格的成功在很大程度上要归功于他已认识到“卖得越多,所获得的利润就越大”,因此,他所在的胜家公司开发了廉价制造缝纫机的方法,采用成批的生产工艺和分期付款销售方式,深受人们的欢迎,其业务量也不断增加。到1860年,胜家公司已成为世界上最大的缝纫机制造厂家。
罐头食品
18世纪末,拿破仑率领的法国军队远征意大利、埃及和叙利亚,由于供给线过长,许多食品在运输途中就腐烂变质了,为了解决这一问题,法国政府于1795年悬赏12000法郎,征求长期保存食品的方法。看到公告,许多人马上开始研究和试验。在研究者中,出现了一个名叫尼古拉·阿佩尔的巴黎人。
阿佩尔是一个多年从事蜜饯食品加工的商人,具有丰富的食品加工知识和经验。看到公告,他立即开始了自己的试验行动。阿佩尔根据自己的实践知道,放在玻璃瓶里的食品易于保存,而且保存食品时,应当尽量隔绝空气。阿佩尔按这样的思路进行试验,但由于条件限制,始终无法将食品与空气隔绝开来。
1804年初夏的一天,阿佩尔因面粉紧缺无法制点心,便将已煮沸的果汁放入瓶中,加软木塞后放置了起来。没想到面粉到货竟在一个月后。当阿佩尔沮丧地打开果汁瓶时,他发现了一个奇怪的现象——居然没有闻到预料中的馊味,而是有一股果香冒了出来,原来,果汁没有变坏。阿佩尔兴奋极了,他决定再试一次。阿佩尔将肉装进瓶里,放到蒸锅中蒸了2小时之后取出来,又趁热将软木塞塞紧、瓶口用蜡封好。这回,瓶中的食物被成功地储存了两个月之久。
阿佩尔在兴奋之余向法国政府报告了他的“密封容器贮藏食品新技术”。法国政府如法炮制,并带到海上去考验。几个月后的鉴定结果表明这是一项非常成功的食品保存技术。很快,这种罐头被大量生产出来,并且阿佩尔的罐装食品技术也从法国传到了欧洲各国。
良好的储存性能使阿佩尔的罐头风靡欧洲,大受欢迎。不过,他的罐头材料用的是玻璃瓶,比较重,也容易碰碎。能用更好的材料来取代玻璃瓶吗?英国罐头商丢兰特解决了这个问题。最早,茶叶用木箱或竹筒盛装,后来改用锡罐装茶以防潮。
19世纪初,人们发明了在铁皮上镀层锡的马口铁后,就改用马口铁来装茶叶了。丢兰特从茶叶罐的材料变迁中想到用当时流行的马口铁来制成罐头,并且他亲自动手,制出了世界上第一只铁皮罐头。铁皮罐头轻巧、密封性能良好,还不易碰坏,便于运输。1823年,丢兰特在英国申请了专利,开办了世界上第一家马口铁罐头厂。可是由于完全用手工生产,罐头成本非常高。到1847年专门压制罐头的机器发明后,生产成本才降了下来。
在铁皮罐头又风行了100年之后,美国人莱依诺尔茨想到试用其他材料来制作罐头。1947年,世界上第一只铝罐在莱依诺尔茨手中诞生,它用薄如纸片的铝箔制成,十分轻巧。以后,人们又将它发展成更加方便的易拉罐。
雨衣
1823年,马辛托什到一家制橡皮擦的工厂做工。当时,生产橡皮擦的工序非常简单:把从南美运来的生橡胶,倒在大锅里熬煮,等熔化后再加入一些漂白剂漂白,然后倒在制橡皮擦的模型中,等它冷却下来就凝结成一块块橡皮擦了。
有一天,马辛托什正端起一大盆熔化的橡胶汁,往一大排模型里浇灌,一不小心,脚底下滑了一下。他急忙稳住身子,好在胶汁没打翻,虽然侥幸没被烫伤,但衣服前胸洒满了橡胶浆。无奈,他只得用手去抹沾在衣服上的橡胶液,企图把它擦掉。可是,衣服上的污点粘得牢牢实实的,根本擦不掉。由于这一天的工作特别忙,他便没有去换衣服。
下班的时候天色已晚,马辛托什没有换衣服就匆匆离开了工厂。回家的路上,忽然下起大雨来。倾盆大雨将马辛托什淋成了落汤鸡。回到家,他赶紧更换衣服。就在这时他发现,被橡胶汁浇过的地方,竟然没有被雨水湿透。这真是一个意外的发现。善于捕捉灵感的马辛托什抓住了这个机会,他联想到:如果在衣服上有意浇上一层橡胶液,不是可以做到滴水不入了吗?
马辛托什立即动手试制理想中的防水雨衣。可是在衣服上涂橡胶很难涂匀,将胶液涂在布上,再做衣服。这样做也还是不行,橡胶很容易被蹭掉。经过一番研究,马辛托什想出了一个办法。他用两层布,先在一层布上浇一层橡胶液,再把另一层布覆盖上去。这样,布面上看不到橡胶了。他用这种夹橡胶的双层布料做成大衣,先在自己身上试穿,觉得相当的舒适。下雨天,他特地穿着它到旷野里转了一圈,回到家里脱下来一看,里面的衣服一点也没湿。他高兴极了,于是,立即跑到专利局去申请专利。
接着,马辛托什便筹措资金,想办厂生产自己发明的防雨衣。一个精明的资本家看中了这个有利可图的新发明,便出资支持了他。这样,世界上第一家雨衣工厂在苏格兰诞生了。
橡胶雨衣投放市场后,十分受欢迎。马辛托什成了雨衣的发明人,以后经过不断的改进,市面上出现了许多新颖的雨衣,像塑料雨衣、尼龙涂塑雨衣等,但马辛托什最初发明橡胶雨衣的功绩是不可磨灭的。人们并没有忘记他的功劳,大家都把雨衣称作“马辛托什”。直到现在,“雨衣”这个词在英语里仍叫做“mackintosh”,即马辛托什。