colecao 100 - as maiores invencoes da historia parte ii

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  • A Ponte do Brooklyn, em Nova York. Tom Philbin III

    SO A P O N T E P N S I L

    Pergunte a qualquer pessoa quais so as pontes mais famosas do mundo e no ser nenhuma surpresa se a resposta for a Ponte do Brooklyn, a Ponte Golden Gate ou a Ponte George Washington. No por coincidncia que essas trs estruturas gigantescas sejam do tipo "pnsil". A ponte pnsil, com sua possibilidade de es-tender-se por grandes vales e rios, tornou-se verdadeiramente uma "ponte" para a nossa moderna maneira de viver e viajar.

    O Imprio Romano fez muito para o aprimoramento do pro-jeto de pontes, de maneira semelhante ao que fizeram com outros projetos arquitetnicos, mas quase nenhuma evoluo ocorreu du-rante a Idade Mdia e a Renascena. Por volta de meados do sculo

  • XVII, as coisas comearam a mudar. Uma escola de engenharia, a cole des Fonts et Chaussees, foi fundada em 1747 e muito do tra-balho desenvolvido ali se dedicava teoria da construo de pontes. Os estudantes da escola aprimoraram o projeto da "ponte em arco" de maneira a produzir estruturas menores, mas com a mesma fora. As novas pontes permitiam um espao maior na gua para o trfego fluvial cada vez mais elevado em lugares como o rio Tmisa, em Londres, onde foi construda a Ponte de Londres.

    Por volta do final do sculo XVIII, as novas "pontes de arcos em trelia", que incorporavam tanto as pedras como o ferro, permitiam vos de at 60 metros. Pontes de madeira ainda eram predominantes. Nos Estados Unidos, durante o primeiro quarto do sculo XIX, uma ponte com 103 metros de extenso foi construda sobre o rio Schuylkill, na Filadlfia.

    Os Estados Unidos, na poca, atravessavam um perodo de grande crescimento, tanto em tamanho quanto em populao. Ra-pidamente, teve-se a impresso de que rios como o Hudson, o Ohio e o Mississippi mais cedo ou mais tarde teriam que ser atravessados por pontes. E essas verdadeiras artrias teriam que ser cruzadas por pontes com centenas de metros de extenso. Alm disso, o sur-gimento das linhas frreas significou tambm a aposentadoria das frgeis pontes de madeira, que no suportariam o peso e a vibrao de locomotivas e vages. At mesmo a primitiva locomotiva De Witt Clinton, de 1831 , alcanava a incrvel marca de 3,5 toneladas. No final do sculo XIX, as locomotivas pesavam mais de 70 toneladas e alcanavam velocidades de at 96 quilmetros por hora. As es-truturas das pontes haviam sido testadas at seu limite. As pontes de "viga de ferro" e "com trelias" algumas com mais de 450 metros de comprimento tornaram-se comuns a partir da segunda me-tade do sculo XIX, e um grande nmero de falhas e desabamentos ocorreu. O princpio da suspenso estava apenas aguardando o mo-mento certo para tomar o lugar de destaque na construo de pontes com grandes vos.

    As pontes pnseis suportam o fluxo do trfego e o peso dos veculos por meio de cabos flexveis presos em cada uma das pontas da estrutura. Os cabos so esticados entre torres altas que podem ser elevadas a uma distncia muito superior distncia das pontes em arco ou em "viga em balano". Os cabos de ao, apesar da aparente

  • fragilidade, suportam um peso muito maior em proporo ao seu peso se os compararmos a estruturas slidas. Assim, a ponte de concreto em arco mais extensa possui 304 metros de extenso, a ponte com trelias mais longa possui 365 metros, e a maior ponte com viga em balano atinge 548 metros de comprimento. A Ponte Vcrrazano Narrows, em Nova York, possui um vo principal de 1.298 metros e um vo de suspenso total que chega a 2.039 metros.

    O trabalho mais srio no desenvolvimento da ponte pnsil comeou em 1801 , quando James Finley utilizou um encadeamento de ferro forjado para suportar as estruturas de duas torres gmeas com 21 metros de altura na cidade de Uniontown, no Estado da Pensilvnia. Em 1826, Thomas Telford projetou e construiu uma ponte com 177 metros de extenso atravessando o Estreito de Me-liai, no Pas de Gales. Essa ponte possua duas torres de pedra e en-i .tlcamento de cabos de ferro forjado para suportar a estrutura de uma plataforma de madeira. A Ponte Menai ganhou fama mundial i i i i pouco tempo e ainda est em uso aps um trabalho intenso de reconstruo em 1940.

    Os Estados Unidos tomaram a frente no processo de constru-o de pontes pnseis em meados do sculo XIX. Em 1849, uma ponte pnsil com cabos de ao de mais de 307 metros de com-primento foi construda por Charles Ellet na cidade de Wheeling, no Estado da Virgnia Ocidental. Quando a ponte ruiu, em 1854, aps uma tempestade, John A. Roeblingareprojetou. Roebling viria a se tornar o maior defensor e projetista de pontes pnseis.

    Nascido na Prssia, em 1806, Roebling formou-se em enge-nharia civil em Berlim, em 1826. Ele foi para os Estados Unidos em 1831 e ajudou a fundar um assentamento rural com outros engenhei-ros alemes prximo cidade de Pittsburgh, no Estado da Pensilvnia. Roebling se tornou engenheiro civil a servio do governo da Pensil-vnia em 1837. Enquanto trabalhava projetando canais, ele sentiu a necessidade de que as cordas base de cnhamo fossem substitudas por cabos de ao. Ele aperfeioou o processo de produo de um cabo de ao com fios tranados em 1841 e, graas aceitao do produto, comeou a produo comercial em Trenton, Nova Jersey, em 1849. Anteriormente, ele j havia construdo um aqueduto pnsil, a Ponte Allegheny (uma ponte que transporta gua) em maio de 1845, sobre o

  • rio Allegheny, prx imo a 1'iitsburgh. Num curto perodo, ele projetou e construiu pontes pnseis, como a ponte da linha frrea que atravessa as Cataratas do Nigara, em 1855, e, seu mais importante trabalho, a ponte de 322 metros sobre o rio Ohio, prximo a Cincinnati, em 1866.

    Havia, na poca, um crescimento na demanda por pontes para ligar Manhattan ento independente cidade do Brooklyn, em Nova York. As barcaas e balsas estavam se tornando cada vez mais inadequadas, caras e at mesmo perigosas. Mas uma ponte sobre o rio East teria que ter centenas de metros de extenso. Em 1867, Roebling foi indicado engenheiro-chefe da construo da Ponte do Brooklyn.

    Seu projeto, que foi aprovado, era de uma ponte com 486,16 metros de comprimento, que se tornaria a maior ponte do mundo. A construo foi iniciada em 1869, mas, infelizmente, Roebling faleceu num acidente. Entretanto, o filho de Roebling, Washington, pde ver o projeto de seu pai concludo.

    Washington Roebling, assim como seu pai, havia se formado em engenharia civil. Nascido em Saxonburg, na Pensilvnia, em 1837, ele obteve sua graduao no Instituto Politcnico Rensselaer, em 1857. Trabalhou com o pai no desenvolvimento da fbrica de ca-bos de ao e auxiliou na construo da Ponte Allegheny.

    Aps ter atingido o posto de coronel no exrcito da Unio durante a Guerra de Secesso, Roebling se juntou a seu pai na ela-borao do projeto da ponte sobre o rio Ohio. Em 1867, ele embarcou para a Europa para estudar a construo de fundaes submersas. O mtodo de se utilizarem "caixas" para permitir que os trabalhadores pudessem escavar e despejar as fundaes da ponte se tornara vital na construo da Ponte do Brooklyn.

    Depois da morte de John Roebling, em 1869, Washington as-sumiu o controle do projeto da Ponte do Brooklyn, que levou 14 anos para ser concluda. Em 1872, ele desmaiou aps passar muitas horas na caixa de construo subaqutica; sofreu uma "embolia", uma con-dio que era uma verdadeira praga e que por muitos anos afligiu todos que trabalhavam em construes submersas e com mergulho. A sade de Washington foi afetada para sempre pela doena e ele per-maneceu acamado no ltimo estgio da construo da ponte. Ele viria a falecer em 1926.

  • A Ponte do Brooklyn que era ao mesmo (empo prtica e bonita em pouco tempo viria a receber o trfego no apenas de cavalos e carruagens, mas tambm de trens, automveis e pedestres. Blfl foi a precursora do rpido desenvolvimento de pontes pnseis no sculo X X . David Steinman desenvolveu um cabo tranado "pi ofendido", que simplificava e reduzia o custo da sua produo. Essa nova tcnica foi incorporada pela primeira vez na Ponte Grand Mre, em Quebec, no Canad, em 1929. Alm disso, outros proje-(isias, como Othmar Ammann, incorporam o uso de vigas de refor-o sobre o vo da pista de automveis para reduzir o nmero de cabos radiantes.

    Em 1931 , o projeto mais famoso de Ammann a Ponte (icorge Washington uniu Nova York e Nova Jersey, atravessando o rio Hudson com seu vo de 1.066 metros.

  • Termmetro auricular digital. Duracell

    SI O T E R M M E T R O

    O termmetro to comum quanto o mais comum dos resfriados. Quase todos ns j tivemos contato com o instrumento uma me, por exemplo, o coloca embaixo do brao (ou sob a lngua) do filho quando ele est doente. E feito de vidro e possui algum fluido em seu interior geralmente mercrio.

    A primeira vista, o termmetro parece uma inveno nada com-plexa. O seu funcionamento se baseia numa simples premissa: os l-quidos mudam de volume proporcionalmente temperatura a que so submetidos. Os lquidos ocupam menos espao quando esto frios e mais espao quando so aquecidos. Como a reao do lquido s diferenas de temperatura acelerada caso o lquido seja confinado a um tubo estreito, criou-se o invlucro de vidro do termmetro. Essa uma das vantagens de seu desenho: o lquido, reagindo rapidamente

  • . temperatura, est acondicionado a um tubo que foi ( albrado e que permite que a temperatura seja facilmente lida.

    Os primeiros termmetros receberam o nome de "termosc-pios" e utilizavam diversos tipos de lquidos. O inventor italiano Santorio foi o primeiro a colocar uma escala numrica no dis-positivo. Galileu tambm inventou, em 1593, um termmetro ru-dimentar utilizando gua, que servia para medir a variao de temperatura.

    O termmetro mais antigo a se assemelhar com os termmetros modernos foi inventado pelo fsico alemo Daniel Gabriel Fahre-nheit, em 1714. Ele foi o primeiro inventor a utilizar o mercrio em seu termmetro um lquido de uso comum nos dias de hoje. Vedar o mercrio num termmetro de vidro solucionou muitos dos pro-blemas associados utilizao de gua e outros lquidos. O uso do mercrio evitou os problemas de congelamento e ebulio associa-dos gua e tambm apresentava a vantagem de no evaporar.

    Os termmetros modernos so calibrados em unidades de medida de temperatura padro, como o Fahrenheit e o Celsius. Antes do sculo XVII, no havia uma maneira de se quantificar a temperatura. Em 1724, a primeira escala utilizada recebeu o nome de "Fahrenheit", em homenagem a Daniel Gabriel Fahrenheit, que tambm inventou o termmetro a lcool em 1709 e o termmetro de mercrio em 1714.

    Mais tarde, a "escala Celsius" foi inventada. Ela tambm conhecida com a escala de "centgrados", que significa literalmente "constituda ou dividida em 100 graus". A escala, inventada pelo astrnomo sueco Anders Celsius, dividida em 100 graus entre os pontos de solidificao e ebulio da gua. Ele delineou a escala em centgrados ou escala Celsius em 1742. O termo "Celsius" foi ado-tado em 1948 por uma conferncia internacional de pesos e medidas.

    Uma outra escala foi inventada em 1848 para medir aquilo que seu inventor, William Thomas, que mais tarde se tornaria o baro Kelvin de Largs, chamou de "extremos absolutos de calor e frio". Thomas desenvolveu o conceito de temperatura absoluta, cha-mando-o de segunda lei da termodinmica ou a teoria dinmica do aquecimento.

    Com o passar do tempo, os inventores de termmetros se-guiram o mesmo caminho trilhado pela maioria dos inventores: en-

  • contrar diferentes aplicaes para seus inventos. Os termmetros de ento eram utilizados exclusivamente na aferio da temperatura da gua e de gases.

    O primeiro termmetro utilizado para medir a temperatura de um paciente foi inventado por Sir Thomas Allbutt, em 1867. Os ter-mmetros antigos eram semelhantes aos modernos e somente mais tarde modelos diferentes foram desenvolvidos para medir a tempera-tura das pessoas, colocando-o sob a lngua, a axila ou no nus.

    Theodore Hannes Benzinger, um cirurgio da aeronutica ser-vindo na Luftwaffe durante a Segunda Guerra Mundial, inventou o primeiro termmetro auricular. Em 1984, David Phillips inventou o termmetro auricular infravermelho. Ele permite a rpida determi-nao da temperatura. Jacob Fraden inventou o termmetro auri-cular mais vendido no mundo, que continua popular at hoje.

    A determinao das duas mais populares escalas de tempera-tura representa uma histria parte. Apesar de aparentemente cien-tfica, a escala Fahrenheit foi estabelecida arbitrariamente. Segundo consta, o seu inventor, Daniel Gabriel Fahrenheit, decidiu arbitra-riamente que os pontos de solidificao e ebulio da gua podiam ser separados por 180 graus, colocou um termmetro na gua em ponto de solidificao e marcou o nvel de mercrio como sendo de 32 graus. Posteriormente, ele colocou o mesmo termmetro na gua em ponto de ebulio e marcou o nvel de mercrio como 212 graus. Finalmente, ele colocou 180 pontos identicamente espaa-dos entre os pontos de ebulio e solidificao.

    Anders Celsius, tambm decidindo arbitrariamente os pontos de ebulio e solidificao da gua, determinou que eles deveriam ser divididos em 100 graus e marcou o ponto de solidificao da gua a 100 graus. Sua escala foi posteriormente invertida, de modo que o ponto de ebulio da gua passou a determinar 100 Celsius, e o ponto de solidificao se tornou 0 o Celsius.

    Os lquidos no so as nicas substncias a alterar suas caracte-rsticas quando aquecidos ou resfriados. Assim como os termme-tros encapsulados em vidro, que so apropriados para medir a tempe-ratura com preciso, termmetros com tiras bimetlicas funcionam sob o princpio de que diferentes metais reagem de maneira diferen-te quando aquecidos ou resfriados. Diferentes metais se expandem

  • em propores diferentes quando aquecidos. Esses termmetros ge-ralmente so utilizados em fornos.

    O termmetro eletrnico, tambm conhecido como "termo-resistor", muda sua resistncia de acordo com a variao de tem-peratura. Ele funciona como um computador, no qual circuitos medem a resistncia eltrica e convertem os valores numa tem-peratura que posteriormente exibida.

  • 52 A I N C U B A D O R A

    Dois de meus seis netos nasceram prematuramente. Um deles pesa-va apenas 1.360 gramas, e o outro tinha menos de 910 gramas. Eu me lembro de que pareciam com frangos num supermercado. Eles eram umas coisinhas avermelhadas, magras e enrugadas, presos a uma srie de tubos em suas incubadoras, e exigiam monitoramento constante.

    Tambm me lembro de num determinado momento ter per-guntado a uma das enfermeiras: "O que aconteceria aos bebs se no tivssemos incubadoras?"

    "Ah", respondeu ela, "eles fatalmente morreriam!" Pesquisando o assunto, descobri que nem todos os bebs pre-

    maturos morriam, mas os nmeros eram alarmantes. Em 1888, de todos os bebs nascidos prematuramente, cerca de 6 8 % morriam. Mas a incubadora estava prestes a entrar em cena, e o comeo de tudo, de todas as utilizaes possveis, est no galinheiro.

    Em 1824, na Inglaterra, uma incubadora artificial havia sido utilizada, a fim de chocar alguns ovos de galinha, numa apresen-tao para a princesa Vitria, demonstrando que o calor podia fazer maravilhas na rea animal, mas ningum havia pensado em uti-liz-lo para bebs.

    Em 1878, Stephane Tarnier, mdico de um hospital infantil em Paris, visitou um zoolgico das proximidades, o Jardin d'Accli-mation, e notou um aparato, projetado pelo zelador do zo, Odile Martin, para chocar os ovos. Ocorreu a Tarnier a idia de que o aparelho tambm poderia ser utilizado para manter os bebs pre-maturos aquecidos.

    Tarnier conseguiu uma caixa projetada por um fazendeiro e, em 1883, apresentou seu projeto ao conceituado peridico brit-nico da rea de medicina Tbe Lancet. Aps apreciao favorvel, o peridico publicou um artigo completo a respeito da caixa de

  • (Ko Holal . ) I Bfcoeta I h M t 1. 0. MARTIN I n o n b a t o T .

    No. 237.689. Patented Feb. 15,1881.

    Witnesses. /ure/zagr.

    Desenho do projeto de patente, 1881, por Odile Martin. Escritrio de Registro de Patentes dos Estados Unidos

  • Tarnier com os desenhos uiili/.ados no projeto de patente. Apesar de a caixa poder ser utilizada para chocar ovos de galinhas, o The Lancet observou que ela tambm poderia ser "aplicvel" para outros propsitos, um dos quais, obviamente, era para bebs.

    Produzida com paredes duplas e uma tampa de vidro, a incu-badora permanecia a uma temperatura maior pela ao da gua quente, que era aquecida por mtodos dos mais variados e perma-necia no vo entre as paredes. Ela tinha capacidade de abrigar duas crianas que podiam ser posicionadas pela lateral da caixa. A tem-peratura era mantida a 30 Celsius.

    A incubadora era usada no Hospital-Maternidade de Paris, e o percentual de mortes entre crianas nascidas com menos de dois quilos caiu de 6 6 % para 38%. No era uma panaceia, mas, sem d-vida, representou um avano. E esses resultados foram obtidos sem que nenhuma unidade especial tivesse sido criada. Em 1893, isso foi feito por Pierre Budin, um dos colegas de Tarnier.

    Os franceses queriam de maneira enftica dividir o sucesso que estavam obtendo e, em 1896, enviaram seis de suas incubadoras pa-ra a Exposio de Berlim. Martin Couney, o assistente da exposio, solicitou e obteve seis bebs prematuros de um hospital prximo e os colocou nas incubadoras. Ele acreditou que no haveria nenhum risco para os bebs, j que no sobreviveriam quaisquer que fossem os esforos. Mas a avaliao dele estava errada. Todos os seis bebs sobreviveram e a incubadora teve um sucesso estrondoso.

    N o ano seguinte, o mesmo experimento foi conduzido numa exposio britnica, mas nenhum dos pais daquele pas quis arriscar a vida dos filhos numa inveno francesa. De fato, para que pudes-sem demonstrar a incubadora, bebs prematuros franceses tiveram que ser "importados".

    Em outras palavras, a popularidade das incubadoras no apresentou avanos. Em 18 97, o The Lancet chegou a comentar que as incubadoras ainda no estavam "completamente difundidas na Inglaterra".

    Uma das crticas a respeito das primeiras incubadoras que exi-giam monitoramento constante de temperatura, j que no havia um controle automtico. Isso exigia que uma enfermeira ou outra pessoa verificasse se a temperatura da caixa no estaria muito elevada ou

  • muito baixa. Outros reclamavam que as incubadoras eram somente Utilizadas em bebs de pais ricos.

    Mas alguns progressos estavam sendo realizados, principal-mente na rea de controle de temperatura. Uma incubadora exibida numa feira de produtos agrcolas apresentava uma tira bimetlica, como as utilizadas nos termostatos de aquecedores domsticos, que ajustaria a temperatura automaticamente.

    Havia uma outra preocupao a respeito da exposio de bebs em feiras. Por exemplo, o TheLancet, em seu nmero de feve-reiro de 1898, perguntava: "Ser que est de acordo com a dig-nidade da cincia que incubadoras com bebs vivos sejam exibidas ao lado da correria de crianas brincando, do carrossel, do jogo de mo na mula, dos animais selvagens, dos palhaos, dos shows e de toda a iluminao e barulho de uma feira popular?"

    Mesmo assim, havia um lado positivo: as incubadoras obti-veram propaganda gratuita e chamaram a ateno do mundo. Como se diz, no existe publicidade m. Mais de 90 anos aps a Exposio de Berlim, alegrei-me por eles terem realizado o servio de divulgao.

  • Moderno scanner de tomografia computadorizada. Foto do autor

    S3 A T O M O G R A F I A

    C O M P U T A D O R I Z A D A A tomografia computadorizada (TC) permitiu que pela primeira vez os mdicos pudessem verificar os tecidos de difcil visualizao dentro de um corpo. Foi um salto gigantesco em relao ao seu pre-decessor, a mquina de raios X. Os raios X apenas permitiam deli-near os ossos e rgos a serem avaliados.

    A tomografia computadorizada, tambm conhecida por "to-mografia axial computadorizada", utiliza um computador que pro-duz imagens detalhadas de cortes transversais do corpo. Desse modo, os mdicos podem examinar pequenas "fatias" do corpo e determinar com precis.o as reas a exigirem cuidados.

    A tomografia foi inventada em 1972 pelo engenheiro britnico Godfrey Hounsfield, dos Laboratrios EMI, na Inglaterra, e simul-

  • taticamente pelo fsico sul-africano Allan Coi mft< k, da Universidade de Tufts.

    Os primeiros scanners de tomografia computadorizada foram instalados entre os anos de 1974 e 1976. Os sistemas originais fo-ram projetados para fazer o escaneamento apenas da cabea. Siste-mas que permitissem a avaliao de todo o corpo se tornaram dispo-nveis em 1976.

    O primeiro scanner de tomografia desenvolvido por Houns-field levava vrias horas para obter os primeiros dados para um esca-neamento simples de uma nica parte e levava dias para reconstruir esses dados. Os scanners de T C de hoje podem coletar at quatro cortes axiais de dados de imagens de milhes de pontos em menos de um segundo. Nos equipamentos mais recentes, o trax de um pa-ciente pode ser examinado num tempo que varia de 5 a 10 segundos utilizando o sistema mais avanado de multisseccionamento.

    N a histria da T C , muitos dos aprimoramentos levaram em conta o conforto do paciente, com uma maior parte do corpo anali-sada num menor espao de tempo, e o aprimoramento da qualidade das imagens. Muitas das recentes pesquisas tm sido realizadas com o intuito de aprimorar a qualidade das imagens para um melhor diagnstico com a menor exposio a doses de raios X possvel. Desse modo, o paciente tem a possibilidade de obter a melhor quali-dade possvel de imagem para diagnstico mantendo o risco de su-perexposio num nvel mnimo.

    Vistos do lado de fora, os scanners de T C so semelhantes a uma grande caixa. A abertura onde o paciente posicionado mede entre 61 e 71 centmetros. Do lado de dentro, a mquina possui uma estrutura rotativa com um tubo de raios X fixado num dos lados e um detector no formato de uma meia-lua no lado oposto. Um feixe em leque de raios X criado medida que a estrutura gira o tubo de raios X e o detector em volta do paciente. A cada vez que o tubo de raios X e o detector fazem uma rotao de 360 graus, uma imagem completa, ou parte dela, focada a uma espessura determi-nada utilizando um obturador de chumbo em frente do tubo de raios X e do detector.

    Enquanto o tubo de raios X e detectores fazem uma srie de ro-taes completas, o detector efetua uma srie de capturas instant-neas do feixe de raios X. Ao longo de uma rotao completa, cerca de