书城童书科学发明与创造
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第4章 日常生活中的发明与创造(3)

衣服上的扣合物件

纽扣的出现,是一个重要发明。它不仅是人们衣服上必不可少的东西,而且是重要的装饰品。纽扣是什么时候发明的呢?据有关资料介绍,在公元前3000年就有了纽扣。比如,在印度谷的莫亨乔达罗发现了一个用贝壳雕琢成的护身符,护身符上穿了两个孔,这很可能是当做纽扣的。

从中世纪的晚期起,人们不仅用纽扣来固定东西,而且还用它作装饰品。

在13世纪的英国,衣服用纽扣来装饰。

纽扣是用一般金属制作,或者用银、镀金材料制作。

用纽扣扣衣物大约是在14世纪开始的,这时的纽扣用贵重金属、水晶和玻璃之类的东西制作,多为妇女所使用。这些纽扣从肘部一直扣到袖口。纽扣普及的先决条件,是价格便宜。在18世纪,伯明翰变成了英国制造纽扣的中心。

由于产量逐渐增加,机械的效率越来越高,纽扣的价格就慢慢地降了下来。此时的纽扣大都是用薄金属板冲压而成,纽扣背面焊上穿线孔。

1807年,一个叫桑德斯的丹麦人又发明了一种制造纽扣的新方法,这种方法是用机械把两个金属圆片扣在一起。他的儿子在1825年用比较灵活的帆布凸出背面取代了金属背面,这样就大大降低了纽扣的造价。

19世纪,制造纽扣的材料多了起来。其中有两项最重要的创新,即用软化的牛蹄制作角质纽扣和用一种坚果的核制作纽扣,两者的造价都十分便宜。

钟表让你更准确地把握时间

钟表是用来显示时间的仪器,它能够精确地计算时间,时刻让我们感觉到时间的存在。钟通常有支柱使它可以站立或悬挂,表则戴在手腕上。钟表并非生来就是现在的样子。有时针和分针的机械钟表直到17世纪时才出现,但人们早在几千年前就已懂得使用计算时间的计时器了。

先进的现代钟表

19世纪时,首次出现以电力驱动的钟。到了1918年,钟还可利用电源传来的信号计时。今天,很多钟表都利用石英晶体内的自然震动(每秒10万次)来计时,并用电池推动。有些很小的表,还可以设计制作得像部小电脑,在内部设置闹钟和秒表,及其他一些先进的附加功能,时间则以电子显示器用数字来显示。

除垢去污的肥皂

肥皂是洗涤去污用的日用化学制品。一般洗涤用的肥皂用油脂和氢氧化钠制成。肥皂虽然是一种很平常的家庭用品,但是人们的生活却离不开它。

它对洁净人们的生活环境起着重要作用。比如妈妈在洗衣服的时候是不是常常用到肥皂?只要肥皂上场,衣服上的脏东西便逃之夭夭。那么这是怎么回事呢?

清洁夫肥皂的发明

肥皂是由尼罗河谷的埃及人最先发明的。公元前1000年左右,古埃及人已开始用油脂和草木灰煮制肥皂了。约公元前600年,腓尼基海员学会了古埃及人制造肥皂的技术,并把这项技术带到地中海沿岸。18世纪末,人们发明了由食盐制成的碱取代草木灰,用橄榄油、棕榈油、麻油等植物油代替动物脂肪制造肥皂的方法,清洁效果非常好。

肥皂的制造过程

各种用来洗涤物品的肥皂都是在强碱中加入植物油或动物脂肪制成的。制造肥皂时需要高温和高压,这个过程能够制造出肥皂和甘油物质,接着用浓盐溶液洗掉甘油,再把熔化了的肥皂倒进搅拌器,加入香料、防腐剂和增白剂或颜料。熔化了的肥皂冷却后便可切成合适的大小形状或用模子成型,从而制成肥皂成品。制成的肥皂中的亲油成分把皮肤或衣物表面的油性污垢分解,亲水成分使油性污垢浮起,从而可以用水将其冲走。

真空吸尘器——除尘好帮手

真空吸尘器是一种用来清除灰尘、粉末等脏物的机器,一般使用电动抽气机把细小的脏东西吸进去。真空吸尘器发明之后就直接与家务联系到了一起,现在人们不再为满室的灰尘感到烦恼,因为只需轻按电钮,就可解决这个问题了。

真空吸尘器的发明

英国工程师赫伯特·布思在1901年制造了第一台可真正使用的真空吸尘器,而且是第一台有一个高效过滤器的真空吸尘器。

它有一块留住污物的滤布。能让干净的空气重新回到房间。从那以后,各种真空吸尘器都基本采用了布思的这个设计原理。

1906年,布思又制成了家用的小型吸尘器。不过仍有40千克重,显得十分笨重。布思的吸尘器给美国发明家斯彭格勒留下了深刻的印象。斯彭格勒在前人设计的基础上制作了一台较小的供家庭使用的吸尘器,并且把这个设计的专利卖给了马具制造商威廉·胡佛。

1908年,胡佛着手生产这种小型的吸尘器。结果产品受到了人们的欢迎。从那时起,真空吸尘器就以“胡佛”牌而广为人知。

真空吸尘器的原理

现代真空吸尘器的主要部件真空泵、集尘袋、软管及各种形状不同的管嘴。

机器内部有一个电动抽风机,通电后高速运转,使吸尘器内部形成瞬间真空,内部的气压大大低于外界的气压。在这个气压差的作用下,尘埃和脏东西随着气流进入吸尘器桶体内。再经过集尘袋的过滤,尘垢留在集尘袋里,净化后的空气则经过电动机重新逸入室内,起到冷却电机、净化空气的作用。

真空吸尘器的分类

吸尘器的种类较多。主要有立式、卧式、便携式等几种类型。立式呈圆桶形或方形居多,分上、下两部分,上部装有电机,是动力部分,下部为集尘箱;卧式呈长方形或车型状,有前后两部分,前部为集尘箱。后部为电机部分;便携式一般有四种形式,即肩式、杆式、手提式和微型式。

棋盘上的战争

国际象棋作为一项重要的国际性体育竞赛项目,它的起源有着悠久的历史。

正因为如此,对于究竟是谁发明了国际象棋这个问题,似乎没有很权威的定论,但现在一般人都认为,它起源于古印度,发明人是生活在印度西北部的一个叫西萨的印度人,时间大约在公元5世纪末叶。

据说因为当时的印度国王对流行的15人游戏已感到厌倦,所以西萨为国王发明了一种新的棋类游戏——国际象棋。

当然,西萨当初的发明并不叫国际象棋,其内容与规则与现在的国际象棋也大不相同。

当时,人们把西萨的发明称为“查图兰加”(意为“四部分”),它是一种战争游戏,有“象”

“马”“车”“兵”四种棋子,而这四种棋子正好代表了当时印度军队的组成,这种游戏不同于同类的其他游戏的关键所在,是发明人使每一种棋子的移动方式都粗略地模仿它所代表的战斗单位:国际象棋中的车起源于战车,能够沿任何方向的直路前进,而马则能跨越障碍,但不能在一步尚未跳完时停下来。

国际象棋在8世纪末通过克什米尔传到中国,然后再传到朝鲜和日本。它又很快向西传到波斯。

阿拉伯人在7世纪侵犯波斯时学会了这种游戏,从此,它便在阿拉伯国家迅速传开。到11世纪,国际象棋通过西班牙传到了欧洲。

从那时以来,国际象棋逐步成为一种非常普及的游戏。这种游戏一直在发展变化。到16世纪时完成了最后一个重要改革,就是加上了用车护王的走法。

国际象棋的棋盘黑白相间,纵横8格,共64方格,分黑白两方,各有一王、一后、双车、双象、双马和8兵。

各子走法不同,以把对方“将死”为胜。双方如不能“将死”或有“长将”“长杀”,某方无子可动,局面重复出现三次以上等情况,均可根据“规则”列为和局。子路运行全盘,战术相当复杂。

1475年,卡克斯顿出版了《国际象棋谱》,表明国际象棋在英国已非常普及。

16世纪,出现了葡萄牙棋手达米亚诺和西班牙棋手洛佩兹等研究国际象棋的文章。

在19世纪,英国曾由于有斯汤顿这样的棋手而称霸棋坛。从那以后,各国的棋坛新秀不断出现,俄罗斯、古巴、波兰、瑞典、美国和中国的棋手都曾荣获过国际象棋的冠军。