اختراعات واكتشافات

قصة اكتشاف المطاط

قصة اكتشاف المطاط

ما هي قصة اكتشاف المطاط؟

يُعتبر المطاط من أهم المنتجات التي تخرج من الغابات المطيرة، على الرغم من أنّ سكان الغابات المطيرة الأصليين في أمريكا الجنوبية يستخدمون المطاط لأجيال، إلا أنّه لم يكن للمطاط أول تطبيق عملي له في العالم الصناعي حتى عام 1839، في ذلك العام أسقط تشارلز جوديير بطريق الخطأ المطاط والكبريت على موقد مسطح ساخن، مما تسبب في تفحمها كالجلد ومع ذلك تظل بلاستيكية ومرنة، تعتبر الفلكنة نسخة منقحة من هذه العملية حيثُ حولت النسغ الأبيض من لحاء شجرة “Hevea”، إلى منتج أساسي للعصر الصناعي، مع اختراع السيارة في أواخر القرن التاسع عشر بدأت الطفرة المطاطية.

ومع ارتفاع الطلب على المطاط، تحولت مدن الأنهار الصغيرة مثل ماناوس بالبرازيل بين عشية وضحاها إلى مراكز تجارية مزدحمة، أصبحت ماناوس، الواقعة على الأمازون حيث تقابلها ريو نيجرو، القلب الفخم لتجارة المطاط، في غضون بضع سنوات قصيرة كان لدى ماناوس أول نظام هاتف في البرازيل، و16 ميلاً من مسارات الترام، وشبكة كهربائية لمدينة يبلغ عدد سكانها مليون نسمة، على الرغم من أنّ عدد سكانها لا يتجاوز 40 ألف نسمة، حقق الأفراد ثروات طائلة، وأصبحت الثروة المبهرة في صناعة المطاط رياضة، أشعلت بارونات المطاط السيجار بعملات ورقية بقيمة 100 دولار”.

تم سحق سوق المطاط البرازيلي من خلال التطور السريع لمزارع المطاط الأكثر كفاءة في جنوب شرق آسيا، ومع ذلك فإنّ آفاق تطوير المزارع استغرقت فترة كبيرة من الوقت، لم تستطع بذور المطاط الغنية بالزيت واللاتكس أن تنجو من رحلة المحيط الأطلسي الطويلة من البرازيل، أخيرًا في عام 1876، جمع المزارع الإنجليزي “هنري ويكهام”، 70000 بذرة وشحنها إلى إنجلترا، تظل هذه الشحنة “مصدرًا للجدل، فالبرازيليون الذين نسوا بسهولة اقتصادهم الزراعي بأكمله، لا يزالون يتحدثون من “سرقة المطاط” كلحظة من العار!

في الواقع تشير جميع الأدلة إلى أن تصدير المطاط كان أمرًا مباشرًا تم إجراؤه في العلن وبتيسير من السلطات البرازيلية، في كلتا الحالتين تم إنبات 2800 من البذور وإرسالها إلى كولومبو، سيلان (سريلانكا الحالية)، بعد عدة بدايات خاطئة، بما في ذلك واحدة من قبل مزارع في شمال بورنيو الذي قطع مزرعته بعد أن لم يجد كرات مطاطية تتدلى من الفروع كانت الاحتمالات مخيبة للتوقعات، حيثُ كانت إحدى العقبات الرئيسية هي أنّ نجاح الشاي (سيلان) والقهوة (مالايا) لم يمنح المزارعين أي سبب لتجربة محصول غير مختبَر.

تشارلز جوديير مخترع المطاط:

كان تشارلز جوديير مساهمًا مهمًا للغاية في صنع المطاط مثل هذه السلعة، تم اكتشاف المطاط واستخدم أشخاص مثل توماس هانكوك وتشارلز ماكنتوش مذيبات مختلفة ليكونوا قادرين على تشكيل المطاط وقوالبه، ومع ذلك كان لدى الجميع نفس المشكلة مع المطاط، سيصبح صلبًا إذا تعرض لبيئات باردة، وسيذوب ويصبح لزجًا، كان تشارلز جوديير هو من تمكن من اكتشاف إجابة هذه المشكلة، لقد قرر جوديير أن يصبح مخترعًا في سن 33، لقد كان مخترعًا مثابرًا جدًا وليس لديه خبرة في الكيمياء ويقول معظمهم إنّه اكتشف المطاط المفلكن عن طريق الصدفة، لقد كان في مطبخه الخاص يحاول أن يجعل المطاط مفيدًا وموثوقًا به.

في العالم الصناعي عندما صادف أنّه جمع المزيج الصحيح من العناصر، “قام بتسخين المطاط بالكبريت والرصاص الأبيض (مما أدّى إلى تسريع التفاعل) لإنتاج مادة أكثر صلابة يمكنها تحمل التغيرات في درجات الحرارة”، تم استخدام المطاط المفلكن لتدفق الكثير من الأشياء بما في ذلك إطارات الدراجات وإطارات العربات ونعال الأحذية ولعب الأطفال والطوافات والملابس المقاومة للماء، بعد اختراع المطاط المفلكن أمضى جوديير سنوات في حماية عمليته وخوض معارك لا حصر لها من براءات الاختراع، توفي جوديير في عام 1860، وفي عام 1865، باع ابنه اسم جوديير وهو العام الذي انتهت فيه براءة اختراع تشارلز جوديير.

الانتشار الواسع للمطاط:

أخيرًا في عام 1895، أقنع هنري ريدلي “رئيس الحديقة النباتية في سنغافورة “، اثنين من مزارعي البن بزراعة أشجار هيفيا (وهي شجرة المطاط وتسمّى أيضاً بالشجرة الباكية أو شجرة الدموع أو الكاوتشو التي تعني المطاط في كثير من اللغات الحديثة)، ثم بذلك نمت أكثر من (300000) هكتار من المطاط في مزارع في سيلان ومالايا، زادت الابتكارات الجديدة من الكفاءة، وتضاعف الإنتاج كل عامين، يمكن إنتاج المطاط بجزء بسيط فقط من تكلفة جمع المطاط البري في البرازيل، بحلول عام 1910 انخفض الإنتاج البرازيلي للمطاط بنسبة 50 في المائة.

هددت الحرب العالمية الثانية بتحويل الثروة المطاطية، عندما قامت اليابان باحتلال المناطق الرئيسية لإنتاج المطاط في جنوب شرق آسيا، خشيت الولايات المتحدة من نفاد المواد الحيوية، إنّ كل إطار، وخرطوم، ومانع تسرب، وصمام، وبوصة من الأسلاك تتطلب مطاطًا، سعت شركة تطوير المطاط المشرف الرئيسي على اقتناء المطاط، إلى مصادر أخرى بما في ذلك إنشاء برنامج مطاطي، وأُرسل مستكشفين جريئين إلى منطقة الأمازون بحثًا عن عينات مطاطية يمكن استخدامها لإنتاج عوائد عالية ومنتجات فائقة الجودة وإمكانية المقاومة ضد الأوراق.

كان الهدف النهائي للبرنامج هو إنشاء مزارع المطاط بالقرب من المنازل، بالإضافة إلى البحث في الأمازون وإنشاء مزارع تجريبية في أمريكا اللاتينية، توصل البرنامج إلى بعض الخطط الجديدة لإنتاج المطاط، بما في ذلك زراعة الهندباء، وهي عصارة حليبية مصدر صغير ولكن مفيد للمطاط، في 41 ولاية أسفر العمل المكثف على المطاط الصناعي، في الوقت المناسب كما توقع الاقتصاديون، سيحل محل المطاط الطبيعي، شكل المطاط الصناعي 75 بالمائة من السوق، ولكن لليوم ما يقرب من 50 في المائة من إطارات السيارات و100 في المائة من جميع إطارات الطائرات مصنوعة من المطاط الطبيعي!

حظر أوبك النفطي وتأثيره على إنتاج المطاط :

ومع ذلك، تغير الوضع بشكل جذري مع حظر أوبك النفطي لعام 1973، والذي ضاعف سعر المطاط الصناعي وجعل مستهلكي النفط أكثر وعيًا بمسافة استهلاك الغاز، جلب القلق بشأن الأميال التي قطعتها الغاز تهديدًا غير متوقع للسوق التركيبية (اعتماد واسع النطاق للإطار الشعاعي) حل الإطار الشعاعي محل الإطارات المنحازة البسيطة (التي كانت تشكل 90 في المائة من السوق قبل خمس سنوات فقط)، وفي غضون سنوات قليلة تقريبًا كانت جميع السيارات تتدحرج على قطارات شعاعية، لم يكن المطاط الصناعي لديه القوة للشعاعي، فقط المطاط الطبيعي يمكن أن يوفر المتانة المطلوبة، بحلول عام 1993، استعاد المطاط الطبيعي 39 في المائة من السوق المحلية.

أشخاص ساهمو في صناعة المطاط:

توماس هانكوك:

ولد توماس هانكوك في الثامن من مايو عام 1786 في إنجلترا، كان مخترعًا إنجليزيًا معروفًا بتأسيس صناعة المطاط البريطانية، في عام 1819 كان قد بدأ تجربة صنع حلول المطاط، في عام 1820 حصل على براءة اختراع لأدوات التثبيت لأشياء مثل القفازات والحمالات والأحذية والجوارب في عملية صنع هذه الأقمشة المرنة المبكرة، وجد هانكوك نفسه يهدر كميات كبيرة من المطاط، لأنّه أراد إيجاد طريقة لحل مشكلة الهدر هذه، اخترع آلة تُعرف باسم آلة المضغ، لتقطيع نفايات المطاط، كان المضغ الأول عبارة عن آلة خشبية تستخدم أسطوانة مجوفة مرصعة بالأسنان، كان داخل الأسطوانة نواة مرصعة تم تدويرها يدويًا.

في هذا الوقت تقريبًا، كان هناك مخترع وكيميائي اسكتلندي آخر يُدعى تشارلز ماكنتوش المعروف باختراعه للأقمشة المقاومة للماء، اجتمع كل من هانكوك وماكنتوش ووضعوا معرفتهم حول الاستخدامات المختلفة للمطاط معًا للذهاب وابتكار أشياء مثل معاطف المطر “Macintosh”، والتي تم تصنيعها لأول مرة باستخدام الأساليب التي طورها “Charles Macintosh”، أسس هانكوك وماكنتوش شركة تشارلز ماكنتوش وشركاه في عام 1834، كانت تقع في مدينة مانشستر بإنجلترا وكانت شركة المطاط الرائدة في العالم.

تشارلز ماكنتوش:

كان تشارلز ماكنتوش كيميائيًا اسكتلنديًا من مواليد 29 ديسمبر 1766 في غلاسكو، اشتهر باختراعه في عام 1823 عندما حصل على براءة اختراع لطريقة لصنع الملابس المقاومة للماء باستخدام المطاط المذاب في قطران الفحم لتثبيت قطعتين من القماش معًا، اخترع أول قماش مقاوم للماء، لكن القماش لم يكن مثاليًا كان من السهل ثقبها عندما تم ملاحمتها؛ تسبب الزيت الطبيعي في الصوف في تدهور الأسمنت المطاطي، في الطقس البارد يصبح القماش أكثر صلابة وفي الطقس الحار يصبح النسيج لزجًا، عندما تم اختراع المطاط المفلكن في عام 1839، تحسنت أقمشة ماكنتوش، لأنّ المطاط الجديد يمكن أن يتحمل التغيرات في درجات الحرارة.

هارفي فايرستون:

ولد هارفي فايرستون في كولومبيانا بولاية أوهايو عام 1868، وكان مؤسس شركة فايرستون للإطارات والمطاط التي تأسست عام 1900، ويقع مقرها في أكرون بولاية أوهايو، كان فايرستون ذكيًا، وطور صداقة مع رجل يدعى هنري فورد، أتت هذه الصداقة ثمارها حقًا لشركة “Firestone” لأنّ شركة (Firestone Tire and Rubber) أصبحت المورد الرئيسي للإطارات لشركة (Ford Motor Company)، أدرك فورد وفايرستون أنّ المطاط كان مورداً طبيعياً هشاً للغاية، لقد رأوا ذلك خلال الحرب العالمية الأولى عندما وضعت الحرب ضغطًا هائلاً على إمدادات المطاط في العالم.

قام فايرستون وفورد بتأسيس مزرعة “Fordlandia”، كانت هذه مزرعة مطاط في شمال البرازيل، زرعت هذه المزرعة ببذور الهيفيا وأصبحت مزرعة مزدهرة دعمت آلاف العمال، ثم علق سوء الحظ عندما دمرت آفة الأوراق أشجار الهيفيا، ضعفت “Fordlandia” وفشلت بعد ذلك قررات بإنشاء مزرعة ثانية، سمّيت هذه المزرعة الجديدة “Belterra” وتم بناؤها في عام 1934؛ ومع ذلك كانت هذه المزرعة غير ناجحة، كان حظ فايرستون أفضل عندما اختار بناء مزرعة في إفريقيا، أبرم اتفاقًا مع ليبيريا لإنشاء مزرعة لصنع المطاط الخاص به، إنّهم يحصدون المطاط الطبيعي الذي لا يزال يستخدم في إطاراتهم حتى اليوم.

والدو لونسبري سيمون:

والدو لونسبري سيمون، المولود في 10 سبتمبر 1898، مخترع أمريكي من ولاية ألاباما، عمل سيمون على طرق تحسين المطاط، وفي النهاية طوّر بديلًا صناعيًا، اشتهر باختراع مادة تسّمى فينيل، في عام 1926 عندما كان يعمل كباحث في شركة بي إف جودريتش في الولايات المتحدة، عُدَّ اختراعه للفينيل هو ثاني أكثر أنواع البلاستيك استخدامًا في العالم، صنع “Semon “حوالي 5000 مركب مختلف من المطاط الصناعي، يستخدم اختراعه المسمّى (PVC) بشكل شائع لعزل الأسلاك الكهربائية وإنتاج الأنابيب.

السابق
قصة اختراع الفرن
التالي
قصة اكتشاف القهوة