Инновации 11 Февраля 2021

Производитель изобретений

11 февраля 1847 года в маленькой деревушке Милан (штат Огайо) родился выдающийся изобретатель и предприниматель Томас Эдисон
Производитель изобретений
Томас Алва Эдисон — американский изобретатель и предприниматель, получивший в США 1093 патента и около 3 тысяч в других странах мира
loc.gov

Эдисон недолго ходил в школу. Он был плохим учеником, зато рано попробовал свои силы в бизнесе. Двенадцатилетний Томас однажды заработал шестьсот долларов, торгуя вразнос овощами. Он был глух на одно ухо, поэтому во время Гражданской войны в США его не взяли на военную службу, и он пошел работать телеграфистом. Этому способствовало одно происшествие: он спас сына местного телеграфиста, который в награду обучил Эдисона железнодорожной телеграфии. Усовершенствование телеграфа стало первым серьезным испытанием его изобретательского гения.


ТИКЕР.jpg
Томас Эдисон в 1869 году создал одну из самых ранних реализаций — «Универсальный тикерный аппарат». Специальная пишущая машинка подключалась к телеграфным проводам для соединения на противоположном конце с тикерным аппаратом. Напечатанный на пишущей машинке текст появлялся на узкой непрерывной бумажной ленте с противоположного конца связи. Аппарат имел скорость печати приблизительно один символ в секунду
Wikipedia

Телеграф для биржи

Эдисон не просто научился посылать и принимать телеграммы, он делал это с рекордной для того времени быстротой, хотя не отличался ни дисциплинированностью, ни добросовестностью, — этому способствовали его изобретения. Первым его изобретением было приспособление, благодаря которому старший телеграфист на линии был уверен, что Эдисон работает, в то время как тот сладко спал.

А первым изобретением, за которое он получил патент в июне 1869 года, был электрический регистратор голосов, который он предложил Конгрессу США. Но там его отвергли. Обескураженный нежеланием политиков использовать эту машину, он решил, что в будущем не будет тратить время на изобретение вещей, которые никому не нужны.

Вскоре он переехал в Нью-Йорк и попал туда в самый разгар биржевых войн. Цены колебались с такой бешеной скоростью, что биржевые телеграфные аппараты один за другим выходили из строя.

Однажды Эдисон в поисках работы забрел в контору какой-то фирмы, где царило такое же безумие, как и везде. Как раз в это время сломался телеграфный аппарат. Управляющий, телеграфист и все маклеры впали в полную панику, но Эдисон, уже имевший немалый опыт, тут же распознал, в чем беда. Он сказал об этом управляющему и тот заорал: «Чините же! Только скорей, скорей!»

Через два часа аппарат заработал, и Эдисона тут же взяли на работу с фантастическим для того времени окладом 300 долларов в месяц. Биржевая война достигла апогея утром 24 сентября 1869 года, в «черную пятницу». Эдисон наблюдал это зрелище из кабины телеграфной компании «Вестерн Юнион» в здании биржи.

magnifier.png Обескураженный нежеланием политиков использовать эту машину, он решил, что в будущем не будет тратить время на изобретение вещей, которые никому не нужны

На его глазах обезумевшие люди теряли на спекуляциях целые состояния.

Он понял, что можно здорово заработать на том, чтобы вовремя поставлять сведения о колебаниях на бирже. Именно в этом и состояло назначение биржевых телеграфных аппаратов, но их необходимо было усовершенствовать. Зимой 1869 года в газете «Телеграфист» появилось сообщение о том, что «Т. А. Эдисон оставил свой пост и посвятил себя изобретательской работе». Вместе с Франклином Л. Поупом и Джеймсом Эшли он учредил компанию «Поуп, Эдисон и компания».

Первой их задачей было усовершенствование биржевого телеграфа. Фирма «Гоулд энд Сток Телеграф компани» предложила Эдисону назвать цену будущего патента. Эдисон решил запросить баснословную, как ему казалось, цену — пять тысяч долларов. «Сколько вы предлагаете? — спросил он. «Что бы вы сказали о сорока тысячах?» — ответили ему.

После этого Эдисон немедленно занялся производством биржевых телеграфных аппаратов, имея в своем распоряжении 50 помощников.

Среди них с самого начала были люди, которым впоследствии суждено было прославиться в области электротехники. У Эдисона работали Шуккерт, основатель знаменитых заводов «Сименс—Шуккерт» в Германии; Круези, впоследствии главный инженер компании «Дженерал Электрик»; Кеннелли, открывший слой Кеннелли—Хэвисайда; Ачесон, который получил карборунд; Флеминг — будущий изобретатель электронной лампы.


ЛАБ МЕНЛО ПАРК.jpg
Лаборатория Эдисона в Менло Парк. Реконструкция в музее Генри Форда в Гринфилд-Виллидж
Wikipedia

Электромотограф и многоканальный телеграф

В 1876 году, проведя шесть лет в Нью-Арке, Эдисон перевел свою лабораторию в Менло Парк. Позже это место стало известно как «фабрика изобретений», так как здесь в любой момент времени работали над несколькими различными изобретениями. Далеко не всякий проект заканчивался удачей: «Я никогда не ухожу, пока не получу то, что мне нужно. Отрицательные результаты — это как раз то, что мне нужно. Они так же ценны для меня, как и положительные результаты», — говорил Эдисон.

Эдисон взялся за проблему, которая уже занимала его конкурента Белла, — мультиплексный телеграф.

Работая над многоканальным телеграфом, Эдисон обнаружил, что электропроводность угольного порошка изменяется в зависимости от изменения механического давления на него. Пойдя в атаку на телефон Белла, Эдисон прежде всего решил заменить передающее устройство. Белл пользовался железной мембраной, вибрирующей под действием звуковых волн. Вибрация мембраны создавала колеблющееся магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцировало переменный электрический ток.

magnifier.png Эдисон решил запросить баснословную, как ему казалось, цену — пять тысяч долларов. «Сколько вы предлагаете? — спросил он. «Что бы вы сказали о сорока тысячах?» — ответили ему

Эдисон заменил магнитную цепь угольным стержнем, расположенным непосредственно за диафрагмой. Когда диафрагма вибрировала под влиянием звуковых волн, переменное давление на угольный стержень изменяло его сопротивление электрическому току, причем частота

колебаний совпадала с частотой колебаний звуковых волн. Соответственно изменялся и электрический ток.

На мысль об угольном передающем устройстве навело Эдисона случайное открытие, сделанное во время работы над телеграфным аппаратом; сейчас он вспомнил о другой своей находке. В 1875 году, конструируя электромотограф, он обнаружил, что мокрый мел становится очень скользким, когда по нему пропускают электрический ток. Эдисон так использовал это явление в новом приемном устройстве телефона: один конец легкого стержня был прикреплен к диафрагме, другой упирался в поверхность вращающегося мелового цилиндра. Когда электрический сигнал по стержню передавался цилиндру, сила трения стержня о поверхность цилиндра колебалась в соответствии с изменениями электрического тока. Это, в свою очередь, вызывало вибрацию диафрагмы, которая создавала слышимые звуковые волны.


ЛАМПОЧКА.jpg
Лампа с угольной нитью накаливания, помещенной в стеклянный шар, из которого выкачан воздух. Двадцать седьмого января 1880 года Эдисон получил патент № 223898
bulbs.com

Очень дешевые лампочки

В 1878 году Эдисон обратился к проблеме электрического освещения. Электрическому свету нужно было выдержать конкуренцию в цене, яркости и удобстве с газовым рожком. Прежде чем приступить к лабораторным исследованиям, Эдисон разработал план центральной электростанции и схему радиальных линий к домам и фабрикам. Затем он подсчитал стоимость меди и других материалов, которые потребуются для изготовления ламп и добычи электроэнергии с помощью динамо-машин, движимых паром. Анализ этих цифр определил не только размеры лампы, но и цену ее, равнявшуюся 40 центам.

Когда Эдисон убедился, что сможет решить проблему электрического освещения, он принялся работать над лампой с угольной нитью накаливания, помещенной в стеклянный шар, из которого выкачан воздух. Двадцать седьмого января 1880 года Эдисон получил патент № 223898.

Сама по себе мысль была не новой. Главное его достижение — исчерпывающее изучение материалов и то, что он в удивительно короткий срок нашел наиболее эффективный и надежный уголь для нити накаливания.

В последний день 1879 года на заказанных Эдисоном специальных поездах три тысячи человек прибыли поглядеть на сотни электрических лампочек, которые горели в его мастерской и на окрестных дорогах; энергия подводилась к ним от центральной динамо-машины по подземным проводам.

magnifier.png После каждой демонстрации, устраиваемой Эдисоном, цены акций начинали колебаться, а однажды на Лондонской бирже произошла настоящая паника

Слава Эдисона была так велика, что еще до того, как в 1880 году был выдан первый патент на новое изобретение, слухи о том, что он решил проблему электрического освещения, повлекли за собой резкое падение акций газовых компаний. После каждой демонстрации, устраиваемой Эдисоном, цены акций начинали колебаться, а однажды на Лондонской бирже произошла настоящая паника.

Но планы Эдисона были значительно шире, чем усовершенствование электрической лампы. «Все это настолько ново, — говорил Эдисон, — что каждый шаг делаешь в потемках. Нужно создавать динамо-машину, лампы, проводники и думать о тысяче вещей, о которых еще никто никогда не слышал». Предстояло еще изобрести электрические счетчики по аналогии с газовыми для измерения потребления энергии.

Эдисон сконструировал двухфазный генератор, тем самым решив проблему, казавшуюся безнадежной даже ведущим электрикам того времени, создав динамомашину, которая работала бы в условиях меняющейся электрической нагрузки.

Эдисон дал себе слово добиться, чтобы лампочка стоила не больше 40 центов, иначе весь проект не будет иметь коммерческого значения. Он занялся механизацией метода производства ламп. В первый год лампа стоила 1 доллар 25 центов, на следующий год — 1 доллар 10 центов, а уже в течение третьего года цена ее снизилась до 50 центов. На следующий год каждая лампа уже приносила прибыль в три цента, и новые доходы покрыли все предыдущие потери. Когда цена лампы стала равна 22 центам, Эдисон продал фабрику.


ФОНОГРАФ.jpg
Фонограф был одним из изобретений, которыми Эдисон особенно гордился
Wikipedia

Говорящая машина

В тот же год, когда Эдисон завершил работу над телефоном, он, сидя за письменным столом, вчерне набросал чертеж нового аппарата, потом с минуту глядел на него, прикидывая, сколько времени уйдет на его изготовление. Эдисон платил своим механикам сдельно, и сбоку на чертеже он написал «18 долларов». Он передал чертеж своему рабочему Джону Круези. Механизм был совсем прост, и, уже почти заканчивая сборку деталей, Круези мимоходом спросил у Эдисона, что это будет такое. «Говорящая машина», — ответил Эдисон. И Круези расхохотался над шуткой.

Когда аппарат был готов, Эдисон установил его и громко крикнул в рожок: «У Мэри был барашек». Затем он что-то переключил в аппарате, и машина скрежещущим голосом выкрикнула те же слова. Круези опешил от изумления.

Идея фонографа — машины, записывающей, неограниченное время сохраняющей и воспроизводящей человеческую речь и музыку, — была совершенно новой. Патентное бюро, следуя обычной процедуре, пыталось разыскать прецедент, но не нашло ничего даже отдаленно напоминающего изобретение Эдисона, несмотря на то что отдельные узлы, входящие в конструкцию, не являлись новинкой.

Эдисону пришла в голову мысль о говорящей машине, когда он разрабатывал метод записи телеграмм на поверхности плоского вращающегося диска иглой, которая по спирали наносила точки и тире. Для воспроизведения телеграммы плечо рычажка помещалось в желобке цинкового диска, и, когда диск вращался, плечо опускалось и поднималось в соответствии с пометками на диске. Однажды Эдисон запустил машину на большой скорости, и плечо рычажка начало вибрировать, издавая звуки. Эдисон тут же сообразил, по аналогии с телефонными экспериментами, что, если он прикрепит плечо рычага к диафрагме, будут возникать звуковые волны разной частоты.

magnifier.png В его лаборатории был разработан кинетофон, который синхронизировал звук на цилиндре фонографа с изображением на экране. Хотя поначалу это вызвало интерес, система была далека от совершенства. В 1918 году Эдисон прекратил свое участие в разработках в области кино

На чертеже, который Эдисон передал Круези, был изображен вращающийся цилиндр, приводимый в движение ручкой. Он был обернут листом олова. При вращении цилиндр продвигался вдоль двух неподвижно закрепленных рожков. Один рожок был микрофоном. В нем находилась гибкая диафрагма с крохотной иглой; игла соприкасалась с оловянной оболочкой цилиндра.

Когда кто-нибудь говорил в микрофон и одновременно вращал цилиндр, вибрации диафрагмы оставляли шероховатый след на оловянной оболочке. Для воспроизведения записи микрофон снимали, цилиндр возвращали в первоначальное положение, и другая трубка со значительно более чувствительной диафрагмой и более легкой иглой ставилась на место микрофона. При вращении рукоятки иголка передавала вибрацию диафрагме, которая создавала звуковые волны.

В следующей модели фонографа одни и те же диафрагма и игла использовались и для записи, и для воспроизведения. При воспроизведении на диафрагму крепился мегафон для усиления звука.

Публика впервые узнала о существовании фонографа в 1877 году, когда Эдисон показал его нескольким друзьям. Они увидели незамысловатую машину, которая, к их удивлению, говорила голосом, похожим на человеческий, и в то же время каким-то сверхъестественным: «Доброе утро! Как поживаете? Как вам нравится фонограф?»

Фонограф был одним из изобретений, которыми Эдисон особенно гордился. Другое открытие Эдисона, как оказалось впоследствии, было еще более важным: он первый обнаружил ток свободных электронов через вакуум, правда, он не знал, что это именно электроны. В течение четверти века эти его наблюдения оставались почти незамеченными. Только в конце XIX века на них наконец обратили внимание.


На заре кинематографа

Не все изобретения Эдисона были одинаково удачны с коммерческой точки зрения. В 1881 году он заинтересовался процессом измельчения руды, позволяющим извлекать из нее различные металлы. Он основал компанию Edison Ore-Milling Co., но оказалось, что в то время для его идей не было рынка сбыта. В 1887 году он вернулся к проекту, полагая, что его технология может помочь наиболее истощенным восточным рудникам конкурировать с западными. В 1889 году были созданы обогатительные фабрики в Нью-Джерси и Пенсильвании, и Эдисон был поглощен их деятельностью и начал проводить много времени вдали от дома на рудниках в Огденсбурге, штат Нью-Джерси. Хотя Эдисон вложил в этот проект много денег и времени, он оказался безуспешным, когда рынок упал и были обнаружены дополнительные источники руды на Среднем Западе.

Затем Эдисон заинтересовался использованием цемента и в 1899 году основал Edison Portland Cement Co. Он пытался способствовать широкому использованию цемента для строительства недорогих домов и предвидел другие варианты использования бетона. К сожалению, Эдисон опередил свое время с этими идеями, так как широкое использование бетона в то время оказалось экономически нецелесообразным.

magnifier.png В 1913 году Эдисон начал эксперименты с синхронизацией звука с фильмом. В его лаборатории был разработан кинетофон, который синхронизировал звук на цилиндре фонографа с изображением на экране. Хотя поначалу это вызвало интерес, система была далека от совершенства. В 1918 году Эдисон прекратил свое участие в разработках в области кино

В 1888 году Эдисон заинтересовался изобретением Идверда Мейбриджа — зоопраксископом, прибором для «проецирования движущихся картинок». Но решил работать самостоятельно над своей кинокамерой. Как он написал, «я экспериментирую с инструментом, который делает для глаза то же, что фонограф делает для уха».

Задача изобрести его выпала на долю соратника Эдисона Уильяма К. Л. Диксона. Диксон сначала экспериментировал с устройством на основе цилиндра для записи изображений, а затем обратился к целлулоидной полосе. В 1891 году были поданы патентные заявки на кинокамеру, называемую кинетографом, и кинетоскоп — устройство для просмотра кинофильмов.

Залы кинетоскопов открылись в Нью-Йорке в 1894 году, а вскоре и в других крупных городах. В 1893 году киностудия, позже получившая название «Черная Мария» (сленговое название полицейского автозака, который напоминала студия), была открыта в Вест-Ориндж.

Но когда Диксон помог конкурентам в разработке другого кинематографического устройства, его уволили. Диксон вместе с сотрудниками основал American Mutoscope Co. А Эдисон приобрел проектор, разработанный Томасом Арматом и Чарльзом Фрэнсисом Дженкинсом, переименовал его в Vitascope и стал продавать его под своим именем. Премьера Vitascope состоялась 23 апреля 1896 года и имела большой успех.

Конкуренция со стороны других кинокомпаний вскоре привела к ожесточенным судебным баталиям между ними и Эдисоном за патенты.

В 1913 году Эдисон начал эксперименты с синхронизацией звука с фильмом. В его лаборатории был разработан кинетофон, который синхронизировал звук на цилиндре фонографа с изображением на экране. Хотя поначалу это вызвало интерес, система была далека от совершенства. В 1918 году Эдисон прекратил свое участие в разработках в области кино.


КИНЕТОФОН.jpg
Зритель в наушниках у кинетофона
Wikipedia

В 1911 году компании Эдисона были реорганизованы в единую компанию под названием Thomas A. Edison, Inc. По мере того как организация становилась более диверсифицированной и структурированной, Эдисон стал меньше участвовать в повседневных операциях, хотя у него все еще оставались некоторые полномочия по принятию решений. Целями организации стали в большей степени поддержание жизнеспособности уже созданных продуктов на рынке, чем частое производство новых изобретений.

Когда началась Первая мировая война, Эдисон понял, что технологии будут определять ее ход. В 1915 году он был назначен главой Военно-морского консультативного совета. Это была попытка американского правительства включить науку в свою оборонную программу. Во время войны Эдисон проводил большую часть своего времени, занимаясь военно-морскими исследованиями, в частности работая над обнаружением подводных лодок.

В 1920-е годы здоровье Эдисона ухудшилось, и он стал больше времени проводить дома с женой. Одним из проектов, которым он увлекался в этот период, был поиск альтернативы резине.

magnifier.png Когда началась Первая мировая война, Эдисон понял, что технологии будут определять ее ход. В 1915 году он был назначен главой Военно-морского консультативного совета. Это была попытка американского правительства включить науку в свою оборонную программу

Генри Форд, поклонник и друг Эдисона, реконструировал фабрику изобретений Эдисона в музей в Гринфилд-Виллидж, штат Мичиган, который открылся в ходе празднования 50-летия электрического света Эдисона в 1929 году. Празднование, организованное Фордом и General Electric, прошло в Дирборне и закончилось торжественным ужином в честь Эдисона, на котором присутствовали такие известные люди, как президент Гувер, Джон Д. Рокфеллер-младший, Джордж Истман, Мария Кюри и Орвилл Райт.

Томас Эдисон скончался 18 октября 1931 года в своем поместье Гленмонт в Вест-Ориндже, штат Нью-Джерси.

За время жизни Эдисона Бюро патентов США выдало ему 1093 патента — такого количества никогда не получал ни один человек.

По материалам книги Митчелла Уилсона «Американские ученые и изобретатели»

Темы: Инновации

Еще по теме:
25.02.2021
Самый эпатажный инновационный предприниматель нашей планеты Илон Маск ввязался в очередную рискованную игру. Неожиданно ...
19.02.2021
Национальный чемпион ГК «Геоскан» создал собственный сверхлегкий гамма-спектрометр. Линейка комплексов «Геоскан 401» поп...
17.02.2021
Ведущий российский дизайн-центр АО «НПЦ ЭЛВИС» (компания — национальный чемпион) создал комплект систем на крист...
09.02.2021
Ученые НИТУ «МИСиС» разработали технологию переработки литиевых батарей. Этот дешевый и безопасный способ представляет с...
Наверх