Михаил Стародумов - Самые популярные изобретения из прошлых веков, актуальные сегодня, или Кто придумал первого робота

Ультразвук

Звуковые волны, имеющие частоту выше воспринимаемых человеческим ухом, обычно под ультразвуком понимают частоты выше 20 000 герц.

Хотя о существовании ультразвука известно давно, его практическое использование началось достаточно недавно. В наше время ультразвук широко применяется в различных физических и технологических методах. Так, по скорости распространения звука в среде судят о её физических характеристиках.

Благодаря хорошему распространению ультразвука в мягких тканях человека, его относительной безвредности по сравнению с рентгеновскими лучами и простоте использования в сравнении с магнитно-резонансной томографией ультразвук широко применяется для визуализации состояния внутренних органов человека, особенно в брюшной полости и полости таза.

Ультразвуковыми принято считать звуковые колебания, которые не воспринимает ухо человека, так как они лежат выше порога его восприятия. Данный высокочастотный сигнал был впервые сгенерирован ученым из Англии Ф. Галтоном в 1876 году. Когда же братья Жак и Пьер Кюри сделали открытие пьезоэлектрического эффекта — это стало настоящим прорывом в развитии ультразвуковых технологий. Так, ультразвуковые колебания, в которых и заключался пьезоэлектрический эффект, нашли широкое применение во время Первой мировой войны. В те времена П. Ланжевен и К.В. Шиловский разработали сонар. С его помощью осуществлялась навигация судов, определялось расстояние до назначенной цели, а также сонар стал прекрасным прибором для обнаружения вражеских подводных лодок.

В 1929 году С.Я. Соколов нашел немного иное применение для ультразвука, с его помощью проводили контроль в металлургии (дефектоскопия). Этот известный физик-акустик стал родоначальником ультразвуковой интроскопии.

Что касается медицинского УЗИ, его прародителем можно по праву считать систему под названием RADAR (RAdio Detection And Ranging), которую изобрел британский физик Р. Уотсон-Уотт в 1935 году. Представленные радиолокационные системы можно назвать прямыми предшественниками двухмерных гидролокационных и медицинских ультразвуковых систем, появившихся в 40-х годах ХХ столетия.

Постоянные попытки использования и применения ультразвука в медицине привели к тому, что в 1937 году появилась одномерная эхоэнцефалография. В 1950-х годах шотландский профессор Ян Доналд разработал практическую методику ультразвукового обследования организма, которая и легла в основу современных методов УЗИ-диагностики. Именно с того времени ультразвуковое исследование и получило широкое применение в лучевой диагностике заболеваний и различных повреждений внутренних органов.

В 1957 году Доналд использовал ультразвук, чтобы исследовать женщину с подозрением на опухоль, стадия которой была слишком запущена для выполнения операции. Он определил, что у нее была киста яичника, которую можно было легко удалить и спасти женщине жизнь.

Вскоре Доналд уже обследовал с помощью этого прибора не только женщин с подозрениями на опухоль, но и беременных. В 1959 году Доналд был первым, кто заметил, что головка плода ясно отражает ультразвук, и врачи начали понимать ценность ультразвука для определения нормального развития плода, а также того, сколько плодов находится в матке. В специальной литературе появились первые публикации об этом опыте. Новый метод стал быстро распространяться по миру.

Унитаз

Санитарно-техническое приспособление для удаления продуктов дефекации и мочеиспускания, устанавливаемое в туалетах и снабжённое системой автоматического или полуавтоматического смыва. Обычно изготавливается из сантехнической керамики. Конструкция, подобная современному унитазу, впервые изобретена в Китае примерно в I веке до н. э. Археологи, работавшие в провинции Хенань на раскопках гробницы одного из правителей западной Ханьской династии, управлявшей Китаем с 206 года до н. э. по 24 год до н. э., обнаружили туалет. С каменным сиденьем, удобными подлокотниками и подведенной к нему проточной водой.

В Европе подобное устройство впервые появилось в Англии в викторианскую эпоху.

Известный изобретатель Леонардо да Винчи, приглашенный ко двору короля Франциска 1, был настолько потрясен парижским зловонием, что спроектировал специально для своего патрона туалет со смывом. В чертежах обозначены и подводящие воду трубы, и отводные канализационные каналы, и вентиляционные шахты. Но этот чертеж так и не воплотился на практике. В те же времена среди знати был популярен некий вид «портативного унитаза» — банкетки с дыркой сверху и вынимающимся изнутри резервуаром. Стульчаки драпировали под стулья, банкетки, письменные столы и даже книжные полки! Все сооружение обычно богато украшалось деревянной резьбой, тканевой драпировкой, позолотой.

Около 1596 года сэр Джон Харингтон изобрёл для английской королевы Елизаветы I первый унитаз со сливным бачком. Своему изобретению автор дал название «Аякс» и детально охарактеризовал его в книге «Метаморфозы Аякса», описав все использованные материалы и цены на них. Цена на унитаз Харингтона была по тем временам довольно высокой (шесть шиллингов и восемь пенсов), однако ватерклозеты не получили распространения вовсе не из-за дороговизны, а из-за отсутствия в английской столице водопровода и канализации.

Оригинальным изобретением просвещенных европейских аристократов стали «приемы на горшках». Так, французский король Людовик XIV (1638–1715) считал невежливым прерывать разговор из-за такого пустяка, как желание сходить в туалет. Монарх пересаживался на стул с отверстием посередине и горшком под ним. Этот «унитаз» был из дорогого фарфора, отделан драгоценными камнями, с позолотой и изысканными узорами. Подобным образом проводила приемы и Екатерина Медичи. А когда ее муж умер, она сменила цвет бархата, обтягивающего стульчак, на черный.

Следующие полторы сотни лет в деле проектирования унитазов царил застой, пока в 1738 году не был изобретён туалет со смывом клапанного типа.

Несколько позже лондонский часовщик Александр Каммингс разработал гидравлический затвор, решавший проблему неприятных запахов, и в 1775 году получил на это устройство патент.

В 1777 году Джозеф Прейзер спроектировал смывной бачок с клапаном и рукоятью.

В 1778 году Джозеф Брама создал чугунный унитаз с крышкой, предотвращающей попадание запахов в помещение.

В 1880-е годы Томас Крэппер, обладатель нескольких патентов за сантехнические изобретения, изобрёл устройство дозированного слива воды, и туалет приобрел практически современный вид.

В 1883 году Томас Твайфорд усовершенствовал модель Креппера, выполнив чашу из более эстетичного фаянса и оснастив конструкцию деревянным сиденьем. Своё творение под названием «UNITAS» он представил в 1884 году на Лондонской международной выставке, посвященной здравоохранению. Изделие «UNITAS», то есть единство устремления и исполнения, получило высшую награду — золотую медаль.