Μεγάλες ανακαλύψεις από... ατύχημα

Γνωρίζατε ότι η πενικιλίνη «γεννήθηκε» στο εργαστήριο κατά τη διάρκεια καλοκαιρινών διακοπών; Ή ότι ο πρώτος φούρνος μικροκυμάτων που ζύγιζε μισό τόνο «ξεπήδησε» μέσα από πειράματα για τη βιομηχανία οπλικών συστημάτων;

H εικόνα που έχουμε για τον εφευρέτη είναι ενός ανθρώπου αφοσιωμένου στην επίτευξη του στόχου του. Και, γενικά, έτσι είναι. Ομως υπήρξαν και υπάρχουν φορές που άλλο πάσχιζε να βρει ο εφευρέτης και άλλο βρήκε. Ή - σε ακόμη πιο περίεργα παιχνίδια της τύχης - δεν είχε καν κάποιον στόχο κατά νου, αλλά η ανακάλυψη ήρθε και του έπεσε εξ ουρανού, σαν το μήλο στον Νεύτωνα. Τέτοιες αναπάντεχες ιστορίες θα σας διηγηθούμε σήμερα, εφευρέσεων που άλλες κρίθηκαν κοσμογονικές για τη βιομηχανία, άλλες πανάκεια ασθενειών και άλλες... αναστηλωτικές της ζωής μας.



Φούρνος μικροκυμάτων - «τέκνο» των οπλικών συστημάτων

Ο πρώτος φούρνος μικροκυμάτων – το 1947 – είχε μέγεθος ψυγείου

Λίγο μετά τη λήξη του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, το 1946, ο αμερικανός μηχανικός Πέρσι Σπένσερ (Percy Spencer) ετοίμαζε για τη βιομηχανία οπλικών συστημάτων Raytheon έναν νέο τύπο ραντάρ. Βελτίωνε συγκεκριμένα έναν νέο τύπο σωλήνα κενού, το magnetron, που εξέπεμπε μικροκύματα προκειμένου να τροφοδοτήσει τη λειτουργία του ραντάρ. Καθώς ο Σπένσερ ανέβαζε την ισχύ του magnetron ένιωσε μια σοκολάτα που είχε στην τσέπη της εργαστηριακής ρόμπας του να λιώνει. Οπως θα κάναμε όλοι μας, την έβγαλε αμέσως από την τσέπη και την πέταξε. Ο Σπένσερ όμως δεν ήταν ακριβώς «όπως όλοι μας»: ήταν ήδη κάτοχος 120 πατεντών. Οπότε πήρε λίγους σπόρους καλαμποκιού και τους έβαλε μπροστά στο magnetron. Αμέσως εκείνοι έσκασαν ανοίγοντας σε ποπ κορν. Επειτα δοκίμασε με άλλα τρόφιμα και είδε ότι όλα ζεσταίνονταν. Ηταν λοιπόν σίγουρο πως έφταιγαν τα μικροκύματα που εξέπεμπε ο σωλήνας κενού. Μετά ο Σπένσερ βάλθηκε να καταλάβει το πώς συνέβαινε αυτό και πώς θα μπορούσε να φανεί χρήσιμο.  Το αποτέλεσμα ήταν να πείσει τη Raytheon να κατασκευάσουν το 1947 τον πρώτο φούρνο μικροκυμάτων. Ονομαζόταν Radarange, ζύγιζε κάπου μισό τόνο, είχε ύψος ανθρώπου και πουλιόταν για 5.000 δολάρια. Ευνόητο είναι πως δεν «χώραγε» στην κουζίνα του καθενός μας. Το μέγα βήμα εισβολής στην οικιακή οικονομία έγινε μόλις το 1967, όταν η Raytheon (μέσω της θυγατρικής της, Amana) παρουσίασε έναν επιτραπέζιο φούρνο μικροκυμάτων που έναντι 495 δολαρίων αυτή τη φορά κατόρθωνε να εμπερικλείει με ασφάλεια  όλον τον μηχανισμό που χρειαζόταν για να ξεκινήσει η εποχή της... εργασίας αμφοτέρων των συζύγων.

Σπίρτα: από τα «ραβδιά της φωτιάς» στα «φώτα τριβής»

Τα πρώτα σπίρτα πουλήθηκαν σε ένα βιβλιοπωλείο της Αγγλίας, το 1827

Από την αρχή της εμφάνισής του εκτός Αφρικής γνωρίζουμε ότι ο Homo Sapiens «έπαιζε με τη φωτιά». Είτε όμως τρίβοντας ξύλα πάνω από ίσκα είτε χτυπώντας πυριτόλιθους ή ψεκάζοντας «υγρόν πυρ» στα μονόξυλα των Ρως, η όλη διαδικασία πάντα έπαιρνε χρόνο. Το «στιγμιαίο» της πυροδότησης ανήκε αποκλειστικά στη δικαιοδοσία του Δία ή αργότερα της Ανάστασης με το Αγιον Φως.

Η τάξη αυτή των πραγμάτων φαίνεται ότι άλλαξε περίπου εννέα αιώνες μετά τον Χριστό: γύρω στο 950 μ.Χ. ο κινέζος συγγραφέας του βιβλίου «Κατάλογος Ανείπωτων και Περίεργων» Τάο Γκου περιέγραψε σε αυτό «ραβδιά της φωτιάς» που άναβαν με θειάφι. Το πώς γινόταν αυτό δεν δηλωνόταν σαφώς, αλλά σίγουρα δεν περιελάμβανε τριβή.

Πέρασαν άλλοι εννέα αιώνες ωσότου, το 1805, ο γάλλος χημικός Ζαν Σανσέλ (Jean Chancel) κατάφερε να ανάψει το πρώτο «σπίρτο» βυθίζοντας ένα ξυλαράκι εμβαπτισμένο σε ζάχαρη και χλωριούχο κάλιο σε ένα μπουκαλάκι με θειικό οξύ μεγάλης συγκέντρωσης. Οπως μάλλον φαντάζεστε, το εύρημα του Σανσέλ μόνο ακίνδυνο δεν ήταν: μαζί με τη φλόγα αναδιδόταν ένα κίτρινο και δύσοσμο αέριο, το διοξείδιο του χλωρίου, που εκρηγνυόταν με το παραμικρό κατά την επαφή του σχεδόν με οτιδήποτε!

Το 1826 ο Βρετανός Τζον Γουόκερ (John Walker) δεν είχε καν στο μυαλό του το πρόβλημα ανάφλεξης του Σανσέλ: απλώς ανακάτευε σε μια κατσαρόλα κάποια χημικά με ένα ξύλινο ραβδί. Κάποια στιγμή είδε ότι στην άκρη του ραβδιού είχε σχηματιστεί ένας σβώλος που εμπόδιζε την ανάδευση. Σήκωσε το ραβδί και βάλθηκε να ξεκολλήσει τον σβώλο ξύνοντάς τον. Ω του θαύματος: ο σβώλος πήρε φωτιά. Το μυαλό του Γουόκερ πήρε επίσης φωτιά από τις σκέψεις καταλήγοντας στο να καταγράψει τη συνταγή του εμπρηστικού μείγματος. Στις 7 Απριλίου 1827 επισκέφθηκε το βιβλιοπωλείο της γειτονιάς του, όπου πούλησε τα πρώτα σπίρτα, που τα ονόμαζε φώτα τριβής (Friction Lights). Αποτελούνταν από ξυλάκια μήκους οκτώ περίπου εκατοστών τοποθετημένα σε ένα κουτί μαζί με γυαλόχαρτο για να τα τρίβεις.    

Θα υποθέτετε τώρα ότι ο Γουόκερ έγινε πάμπλουτος από αυτό το άγγιγμα της τύχης. Κι όμως: μοσχοπούλησε μεν τα πρώτα 250 κουτιά σπίρτων του, αλλά δεν θέλησε να τα κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Οπότε κάποιος πιο επιτήδειος, ονόματι Σάμιουελ Τζόουνς, αντέγραψε την ιδέα, την κατοχύρωσε και με την εμπορική ονομασία Lucifer (Φωτοδότης) ξεκίνησε τη βιομηχανία των σπίρτων.

Το μοβ... φάρμακο της ελονοσίας

Κανένα φόρεμα πριν απ’ αυτό δεν είχε μοβ χρώμα αφού το συγκεκριμένο αγαπημένο πολλών χρώμα εφευρέθηκε μόλις το 1856

Πανάρχαια ήταν η αναζήτηση από τον άνθρωπο ουσιών που του επέτρεπαν να βάφει τα ρούχα και τα δέρματα με χρώμα. Θα έχετε ακουστά για το περίφημο όστρακο «πορφύρα» που έδινε με τα μεταθανάτια - και δύσοσμα - υγρά του το κόκκινο χρώμα των βασιλικών ενδυμάτων. Για χάρη του οι Φοίνικες έφθασαν ως το Μαρόκο στήνοντας αποικίες. Και όταν οι Φωκαείς της Μασσαλίας το πήραν απόφαση πως δεν μπορούσαν να διεισδύσουν στις παραλίες του Ατλαντικού, βρήκαν τα κατάλληλα ορυκτά για να δημιουργήσουν θελκτικά χρώματα. Οι πρώτες ύλες των χρωμάτων όμως ήταν πάντα παράγωγα της φύσης και παρέμειναν έτσι ως τον 19ο αιώνα.

Το πρώτο συνθετικό χρώμα δημιουργήθηκε το 1856 εντελώς τυχαία: ο 18χρονος Βρετανός Γουίλιαμ Πέρκιν (William Perkin) βρισκόταν στο πρώτο έτος των σπουδών του ως χημικός στο Βασιλικό Κολέγιο του Λονδίνου. Το όνειρό του ήταν να βρει ένα φθηνό και αποτελεσματικό φάρμακο για την ελονοσία. Καταπιάστηκε με το να βρει ένα συνθετικό υποκατάστατο του μόνου διαθέσιμου φαρμάκου, της κινίνης, που παραγόταν από εξωτικά δέντρα. Δοκίμασε διάφορα υλικά, αλλά πάντα με αποτυχία. Απογοητευμένος πήγε να πετάξει τον πολτό που είχε καθιζάνει στη χύτρα του όταν πρόσεξε το υπέροχο χρώμα που είχε εκείνη η λάσπη. Ηταν κάτι ανάμεσα στο πορφυρό και στο κυανό, κάτι το οποίο θύμιζε ανεμώνες που πεθαίνουν. Φαντάστηκε αμέσως το πόσο θα λατρευόταν αυτό το χρώμα από το ωραίο φύλο και άρχισε να αναλύει τα συστατικά της λάσπης για να βρει τι το δημιούργησε. Βρήκε τη συνταγή και βάφτισε το χρώμα του «μοβ».

Αμέσως μετά ο Πέρκιν παράτησε τη σχολή και έπεισε τον πατέρα του να ξεπουλήσει όλη τους την περιουσία για να στήσουν το πρώτο εργοστάσιο παρασκευής συνθετικού χρώματος. Δικαιώθηκε: το μοβ έγινε το χρώμα της μόδας και η οικογένεια έγινε βαθύπλουτη. Επίσης ξεκίνησε μια πραγματική επανάσταση στη χημική βιομηχανία που μεταξύ άλλων έφερε τελικά και την παραγωγή συνθετικής κινίνης.

Σακχαρίνη: ένα γλυκό αλλά διαιτητικό λάθος εργαστηρίου

Το 1879 κανείς δεν φανταζόταν ότι έναν αιώνα μετά η παχυσαρκία θα θεωρούνταν η «επιδημία της καταναλωτικής κοινωνίας» και ότι ένα υποκατάστατο της ζάχαρης θα δημιουργούσε μια ολόκληρη «βιομηχανία διαίτης». Τη χρονιά εκείνη ένας ρώσος ερευνητής, ο Κονσταντίν Φάλμπεργκ (Cοnstantine Fahlberg), εργαζόταν ολημερίς στο εργαστήριο του καθηγητή Ira Remsen στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins των ΗΠΑ. Το αντικείμενο εργασίας του είχε να κάνει με την αντίδραση της πίσσας στην αμμωνία, στα χλωρίδια, στον φώσφορο και σε άλλες ουσίες.

Επιστρέφοντας ένα βράδυ κουρασμένος στο σπίτι του ο Φάλμπεργκ κάθησε στο τραπέζι να φάει χωρίς καν να πλύνει τα χέρια του. Εκοψε τη φρατζόλα το ψωμί και έβαλε μια μπουκιά στο στόμα του. Περιέργως του φάνηκε γλυκό σαν τσουρέκι. Εφαγε κι άλλο, αλλά η γλύκα δεν ήταν πια η ίδια. Κατάλαβε ότι δεν ήταν το ψωμί που ήταν γλυκό, αλλά η σκόνη που είχε ξεμείνει στα χέρια του από ένα χημικό το οποίο είχε χυθεί κατά λάθος επάνω του νωρίτερα. Αφηνιασμένος γύρισε στο εργαστήριο του πανεπιστημίου και άρχισε να δοκιμάζει ένα-ένα τα χημικά στα δοχεία. Κάποια στιγμή βρήκε την ίδια γλυκιά γεύση σε μια ουσία που την είχαν παραβράσει. Είχε ανακαλύψει τη σακχαρίνη!

Επειτα από αρκετές αναλύσεις και δοκιμές ο Φάλμπεργκ ανακοίνωσε από κοινού με τον Ρέμσεν την ανακάλυψη της σακχαρίνης το 1880. Αλλά το 1884 έκανε ένα επιπλέον βήμα: κατέθεσε μόνος του αίτηση για κατοχύρωση της ευρεσιτεχνίας.

Η σακχαρίνη δεν γνώρισε αμέσως την τωρινή της επιτυχία καθώς ο κόσμος του τέλους του 19ου αιώνα δεν ήταν διόλου... υπέρβαρος. Οταν όμως εκδηλώθηκε ο Α' Παγκόσμιος Πόλεμος και η ζάχαρη άρχισε να μοιράζεται με το δελτίο, όλοι θυμήθηκαν το υποκατάστατο που είχε ο Φάλμπεργκ. Ο μεγάλος πλούτος ήρθε για τους απογόνους του μετά το 1960, όταν το «αμερικανικό όνειρο» συμπληρώθηκε με τα αναψυκτικά διαίτης και όλοι οι παχύσαρκοι άρχισαν να βάζουν στον καφέ τους χαπάκια σακχαρίνης «Sweet 'N Low».

Ακτίνες Χ, το μελάνι καταγραφής του ανθρώπινου σώματος

Η πρώτη ακτινογραφία παγκοσμίως ανήκει στο χέρι της συζύγου του εφευρέτη της

Στα τέλη του 19ου αιώνα η επιστήμη μεγαλουργούσε ανακαλύπτοντας τις δυνάμεις που συγκροτούν τον κόσμο μας, από τον μικρόκοσμο των μορίων ως το Σύμπαν. Το δυσεξήγητο των δυνάμεων αυτών όμως πολλές φορές έκανε τους επιστήμονες να φοβούνται πως έχουν να κάνουν με... φαντάσματα. Κάτι τέτοιο συνέβη στον γερμανό φυσικό Βίλχελμ Ρέντγκεν (Wilhelm Röntgen) καθώς πειραματιζόταν με έναν σωλήνα καθοδικών ακτίνων.

Οι σωλήνες καθοδικών ακτίνων είναι ουσιαστικά γυάλινοι σωλήνες από τους οποίους έχει αφαιρεθεί ο αέρας και έχει προστεθεί κάποιο ειδικό αέριο. Θυμίζουν τους φωσφορίζοντες σωλήνες που χρησιμοποιούν τώρα οι σπηλαιολόγοι ή αυτούς με τους οποίους παίζουν τα παιδιά στα πανηγύρια. Τότε, όταν ο Ρέντγκεν συνέδεσε τον σωλήνα του με μια γεννήτρια και τον διέτρεξε με ηλεκτρικό ρεύμα, εκείνος άρχισε να βγάζει φως αλλά και μια χημική ουσία σε ένα μπουκάλι λίγα μέτρα μακριά επίσης άρχισε να φεγγοβολεί. Ταραγμένος ο Ρέντγκεν αποφάσισε να επαναλάβει το πείραμα κλείνοντας αυτή τη φορά τον σωλήνα μέσα σε σανίδες. Η χημική ουσία ξαναδιεγέρθηκε! Πώς συνέβαινε αυτό;

Εκείνο που είχε ανακαλύψει τυχαία ο Ρέντγκεν ήταν οι μετέπειτα πασίγνωστες από τις ακτινογραφίες «ακτίνες Χ».  Η χημική ουσία που ακτινοβολούσε «εξ αγχιστείας», προσλαμβάνοντας τις αόρατες ακτίνες που εξέπεμπε ο σωλήνας, έγινε η μελάνη που θα  κατέγραφε μελλοντικά τα ενδότερα του ανθρωπίνου σώματος. Ο Ρέντγκεν ονόμασε αρχικά τις ακτίνες αυτές «Χ», δεδομένου ότι ήταν ακτίνες «άγνωστες». Το ότι διαπερνούσαν το ανθρώπινο σώμα σκοντάφτοντας μόνο στα οστά του το ανακάλυψε βάζοντας τη σύζυγό του να πλησιάσει το χέρι της στον διεγερμένο σωλήνα. Οταν εκείνη είδε τα οστά της στην πρώτη παγκοσμίως ακτινογραφία, φώναξε τρομαγμένη: «Είδα τον ίδιο τον θάνατό μου!».

Viagra: το αποτυχημένο φάρμακο για την καρδιά

Αρχικά, το Viagra στόχευε λίγο πιο ψηλά... κάπου στην καρδιά

Γνωρίζετε την Angina Pectoris; Αν όχι, δεν πειράζει: τη γνωρίζετε ως ασταθή στηθάγχη, τον πόνο που προκαλείται από σπασμούς των στεφανιαίων αρτηριών στην καρδιά. Οντας κάτι το εξόχως επώδυνο, τρεις ερευνητές της φαρμακοβιομηχανία Pfizer, οι Andrew Bell, David Brown και Nicholas Terrett, ανέπτυξαν ένα χάπι - με την κωδική ονομασία UK92480 - για την αντιμετώπισή της. Στόχος τους ήταν να διαστέλλει τις αρτηρίες ώστε το αίμα να κυκλοφορεί πιο ελεύθερα και ο πόνος να σταματά. Οταν όμως έφθασαν στις κλινικές δοκιμές του χαπιού, όλοι πείστηκαν ότι επρόκειτο για παταγώδη αποτυχία. Αλλά οι άρρενες μετέχοντες των δοκιμών είχαν μια... θαυματουργή παρενέργεια: στύση «μετά βαΐων και κλάδων».

Η συνέχεια είναι μάλλον πασίγνωστη: η Pfizer βάφτισε Viagra το περιβόητο μπλε χαπάκι και το παρουσίασε στην αγορά το 1996. Το 2013 έφθασε να εισπράττει 288 εκατ. δολάρια από τις πωλήσεις του μόλις στο πρώτο τρίμηνο. Τα αγαθά, λοιπόν, «πόνοις κτώνται».

Πλαστικό: «μπαμπάς» του ο βακελίτης των χιλίων χρήσεων

Ο ένδοξος πρόγονος όλων των πλαστικών ήταν ο βακελίτης

Μια ματιά γύρω μας, στα αντικείμενα που όλοι χρησιμοποιούμε καθημερινά, αρκεί για να μας πείσει ότι η καταναλωτική κοινωνία μας οικοδομείται σε συντριπτικό βαθμό από πλαστικό. Μόλις όμως έναν αιώνα πριν το υλικό αυτό ήταν ανύπαρκτο.

Το ανακάλυψε τυχαία ένα βέλγος χημικός ονόματι Λεό Μπεκελάντ (Leo Baekeland), που είχε γεννηθεί το 1907. Ο χημικός αυτός πειραματιζόταν με πίσσα προσπαθώντας να βρει υποκατάστατο για το ρετσίνι «shellac», που έως τότε το μάζευαν από τις εκκρίσεις ενός σκαθαριού της Ινδοκίνας. Η ουσία με την οποία παιδευόταν ο Μπεκελάντ ήταν ένα οξύ από φορμαλδεΰδη και φαινόλη, που όμως απέτυχε να του δώσει το ρετσίνι που στόχευε. Πρόσεξε όμως ότι το υλικό άλλαζε μορφή και ιδιότητες όταν άλλαζε τη θερμοκρασία και την πίεση που ασκούσε επάνω του. Αρχισε να το αναμειγνύει με σκόνη ξύλου από ένα πριονιστήριο και σκόνη αμιάντου και να το φουρνίζει σε ένα καμίνι σιδήρου ανεβάζοντας σιγά-σιγά τη θερμοκρασία και την πίεση. Διαπίστωσε ότι ο μαύρος ρευστός πολτός, όταν κρύωσε, εμφάνιζε ελαστικές ιδιότητες, ήταν μονωτικός στον ηλεκτρισμό και άντεχε στην υψηλή θερμοκρασία. Ενθουσιασμένος τον βάφτισε «βακελίτη» και ανακοίνωσε πως είχε βρει «το υλικό για χίλιες χρήσεις».

Η συνέχεια της ιστορίας απέδειξε ότι οι χρήσεις του ήταν πολύ περισσότερες: από βακελίτη φτιάχτηκαν οι πρώτες συσκευές τηλεφώνων, φωτογραφικών μηχανών, ραδιοφώνων, τα κουμπιά των ρούχων και των ηλεκτρονικών συσκευών, οι μπάλες του μπιλιάρδου, τα στόμια των πιπών, τα πιόνια για το σκάκι, το τάβλι και την ντάμα... μέχρι που οι απόγονοί του (πολυεστέρας, βινύλιο, νάιλον, πολυουρεθάνη, πλεξιγκλάς) κατέκλυσαν ως το τέλος του 20ού αιώνα καθετί επάνω στη Γη και έφθασαν τώρα να φτιάχνουν νησιά πλαστικών απορριμμάτων στους ωκεανούς.

Η πενικιλίνη «γεννήθηκε» στις καλοκαιρινές διακοπές

Καθημερινά ο άνθρωπος του 21ου αιώνα ασχολείται με την αντιμετώπιση μεταδοτικών ασθενειών, αλλά εκπλήσσεται όταν μαθαίνει πως αυτές είναι μόλις το ένα εικοστό όσων κατέτρεχαν τον άνθρωπο των αρχών του 20ού αιώνα. Τη ραγδαία αυτή πρόοδο την οφείλουμε κυρίως στην οικογένεια των αντιβιοτικών που γέννησε ένα θαυματουργό φάρμακο, η πενικιλίνη.

Ο σκωτσέζος βιολόγος Αλεξάντερ Φλέμινγκ (Alexander Fleming) και η ελληνίδα σύζυγός του Αμαλία όντως έψαχναν να βρουν ένα θαυματουργό φάρμακο. Δεν είχαν όμως καταφέρει τίποτε ως τον Αύγουστο του 1928, οπότε καταπτοημένοι έφυγαν για διακοπές. Οταν επέστρεψαν, στις 3 Σεπτεμβρίου, ο Φλέμινγκ βάλθηκε να βάλει τάξη στα διάσπαρτα δοχεία με δείγματα σταφυλόκοκκων που είχε αφήσει στο εργαστήριό του. Ανάμεσα στους χρησιμοποιημένους γυάλινους δίσκους Petri που πετούσε πρόσεξε έναν που είχε πιάσει μούχλα. Τον κοίταξε στο μικροσκόπιο και διαπίστωσε έκπληκτος πως η μούχλα είχε σκοτώσει όλα τα βακτήρια γύρω της! Ο Φλέμινγκ καλλιέργησε επί τούτου τη μούχλα αυτή εξαρχής και αναλύοντάς την πείστηκε ότι είχε ανακαλύψει ένα παντοδύναμο αντιβιοτικό. Μεταξύ των πρώτων εφαρμογών της η πενικιλίνη εξάλειψε τη σύφιλη.