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Grandes Inventos 

La rueda
 La rueda es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje, puede ser considerada una máquina simple y forma parte del conjunto denominado elementos de máquinas.
 
Es uno de los inventos fundamentales en la Historia de la humanidad, por su gran utilidad en la elaboración de alfarería, en el transporte terrestre, y como componente fundamental de diversas máquinas. El conocimiento de su origen se pierde en el tiempo, pero en la búsqueda para determinar quién inventó la rueda, los historiadores, señalan que esta tuvo que haber sido desarrollada, cinco milenios antes de Cristo, en la región de Mesopotamia.
 
Las ruedas más antiguas que se conocen fueron construidas en la Civilización Mesopotámica, alrededor de 3000 años antes de Cristo. Un milenio después aparecieron las ruedas con radios. Los griegos  y romanos  aplicaron la rueda hidráulica ampliamente. Un ejemplo lo da la construcción por parte de los romanos, dos siglos antes de la era cristiana, de una usina hidráulica en el sur de Francia combinando 16 ruedas entre sí, las que hacían trabajar a 32 molinos, que producían casi una tonelada de harina cada uno. La rueda más antigua encontrada hasta el día de hoy, es la que se halló en Slovenia, en el 2002, por el Dr. Antón Veluscek. Se sabe que fue construida unos tres mil años, antes del nacimiento de Cristo.
 
Sin embargo, muchas investigaciones, manifiestan que la rueda apareció de manera casi simultánea, en Europa. De igual manera, los vestigios de la rueda en la India, datan del tercer milenio antes de Cristo. Además, dos milenios antes del nacimiento de Cristo, los chinos habían dado uso a la rueda, para darle movilidad a los carros de guerra.
Es así, como se dificulta señalar a quién inventó la rueda. Ya que diversas culturas, la fueron desarrollando de manera alternada.
 
 

 
El avión
Como avión, se considera a aquella máquina más pesada que el aire y que produce la potencia necesaria, de manera autónoma para volar.
 
Existe una polémica con respecto a quien invento el avión. La discusión se centra en una serie de tecnicismos. Para algunos, el avión propiamente dicho, es capaz de despegar por sus propios medios, sin la ayuda de una catapulta (como la que usaron los hermanos Wright).
 
Algunos creen que quién realmente inventó el avión, fue el brasileño Alberto Santos Dumont, quien logró emprender vuelo el 12 de noviembre de 1906. Su hazaña se efectuó en Francia, donde hubo diversos testigos e incluso parte de la prensa.
 
Para otros, El primer avión propiamente dicho fue creado por Clément Ader, el 9 de octubre de 1890 consigue despegar y volar 50 m. con su Éole. Posteriormente repite la hazaña con el Avión II que vuela 200 m en 1892 y el Avión III que en 1897 vuela una distancia de más de 300 m. El vuelo del Éole fue el primer vuelo autopropulsado de la historia de la humanidad, y es considerado como la fecha de inicio de la aviación en Europa, aunque no en América.
 
Pero para casi todo el mundo, los inventores del avión, fueron los fabricantes de bicicletas Orville y Wilbur Wright. Su logro es de aquellas historias, que quedan en la memoria colectiva. Su gran aporte al vuelo fue el control de viraje mediante el alabeo. Hasta entonces los diseños de aviones existentes eran difíciles de controlar por no haberse considerado la necesidad de inclinar las alas para cambiar de dirección. Lo metódico y minucioso del trabajo de los hermanos Wright estableció las bases para el vuelo de los aparatos más pesados que el aire. Llegaron a construir el primer túnel aerodinámico para medir la sustentación que producen distintos perfiles a distintos ángulos de ataque.
 
El 17 de diciembre de 1903, en Kitty Hawk, Orville Wright realizó el que se considera en algunos países el primer vuelo de un avión tripulado y semipropulsado con éxito, que duró 12 segundos. El aparato se llamaba Flyer I.
 
 

 
La brújula
La brújula es un instrumento que sirve de orientación, que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnéticas. Por medio de una aguja imantada señala el Norte magnético, que es ligeramente diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.
 
Como ocurre con muchos de los grandes inventos, no se sabe a ciencia cierta quien invento la Brújula. Probablemente fue inventada en China, aproximadamente en el siglo IX, e inicialmente consistía en una aguja imantada flotando en una vasija llena de agua. Más adelante fue mejorada para reducir su tamaño e incrementar su practicidad, cambiándose la vasija de agua por un eje rotatorio, y añadiéndose una "rosa de los vientos" que sirve de guía para calcular direcciones.
 
A pesar del avance de la tecnología y de los nuevos sistemas de posicionamiento, la Brújula sigue vigente debido a su efectividad y a que no depende de una fuente de electricidad para funcionar.
 
 

 
La maquina de vapor
Una máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de vapor de agua en energía mecánica. En esencia, el ciclo de trabajo se realiza en dos etapas: 
  • Se genera vapor de agua en una caldera cerrada por calentamiento, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro empujando un pistón. Mediante un mecanismo de biela - manivela, el movimiento lineal alternativo del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de un volante de inercia.

  • El vapor a presión se controla mediante una serie de válvulas de entrada y salida que regulan la renovación de la carga; es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.
 
El motor o máquina de vapor se utilizó extensamente durante la Revolución Industrial, en cuyo desarrollo tuvo un papel relevante para mover máquinas y aparatos tan diversos como bombas, locomotoras, motores marinos, etc. Para muchos es considerada como el mejor invento del siglo XVIII.
 
Señalar quién inventó la máquina de vapor con certeza, lamentablemente, es casi imposible. La primera máquina de vapor la tenemos que buscar en la obra de Herón de Alejandría, “Spiritalia seu Pneumatica”. El ingeniero y matemático griego, ideó esta primera máquina mediante experimentos con vapor de agua que le llevaría a descubrir de forma arcaica la ley de acción y reacción.
 
Sin embargo, para efectos de nombrar a quien inventó la máquina de vapor, tal como cambió al mundo en la época de la revolución industrial, debemos reconocer a James Watt como su inventor. Watt, patento e introdujo mejoras sobre una idea que ya fue inventada en el siglo I. La primera máquina de vapor que inventó Watt, vio la luz en 1774.

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El automóvil
Técnicamente se considera como automóvil a un vehiculo que se impulsa por si mismo. El automóvil se refiere principalmente a los vehículos que pueden ser guiados para marchar por una vía ordinaria sin necesidad de carriles y llevan un motor, generalmente de explosión, que los pone en movimiento.

 
Quien inventó el automóvil, aunque no tal como lo conocemos, fue el inventor francés, Nicholas Joseph Cugnot. Antes de desarrollar su invención, el se desempeño, como ingeniero militar, para el ejercito francés. Para 1765, Cugnot, comenzó a experimentar, con vehículos propulsados por vapor, para crear algún carro, que pudiera transportar los pesados cañones que existían en aquella época.
 
Cugnot, fue la primera persona, que logró derivar el típico funcionamiento de los pistones, de atrás hacia adelante, en rotatorios, por medio del vapor.
Fue así, como en 1769, el inventor francés, estrenó su primer carro a vapor. Para el próximo año, ya tenía una versión mejorada, la cual logró cargar cuatro toneladas, a una velocidad promedio de cuatro kilómetros por hora. La forma de aquel vehículo, era como la de un triciclo. Ya que utilizaba dos ruedas posteriores y una en la parte de adelante. Esta fue una versión primitiva del automóvil.
 
El automóvil, tal lo conocemos hoy, se creó en 1886 y su inventor fue el ingeniero alemán Carl Benz quien comenzó a construir motores industriales, en 1883 y en 1885, instaló en un triciclo, un motor monocilíndrico que funciono perfectamente. Benz patentó su invento en 1886 convirtiéndose en el inventor del automóvil moderno.
 
En 1910, Henry Ford, crea el sistema de cadena de montaje, para construir automóviles. Con ello se revolucionó la industria ya que fue posible construir una mayor cantidad de automóviles a precios más baratos.
 
 

 
El chip
Un circuito integrado (CI) o chip, es una pastilla muy delgada en la que se encuentra una enorme cantidad (del orden de miles o millones) de dispositivos micro electrónicos interconectados, principalmente diodos y transistores, además de componentes pasivos como resistencias o condensadores. Su área es de tamaño reducido, del orden de un cm² o inferior. Algunos de los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores, que son usados en múltiples artefactos, desde computadoras hasta electrodomésticos, pasando por los teléfonos móviles. Este es otro de los inventos que ha influido enormemente en la historia de la humanidad.
 
En Abril de 1949, el ingeniero alemán Werner Jacobi (Siemens AG) completa la primera solicitud de patente para circuitos integrados como semiconductores amplificadores de dispositivos. Mas tarde la integración de circuitos fue concebida por un científico de radares Geoffrey W.A. Dummer (1909-2002), trabajando para Royal Radar Establishment del Ministerio de Defensa Británico. A Dummer no le fue posible construir los circuitos.
 
El primer CI fue desarrollado en 1958 por el ingeniero Jack Kilby. Se trataba de un dispositivo de germanio que integraba seis transistores en una misma base semiconductora para formar un oscilador de rotación de fase.

En el año 2000 Kilby fue galardonado con el Premio Nobel de Física por la contribución de su invento al desarrollo de la tecnología de la información.
 
 

 
La computadora
Una computadora es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, sorprendente rapidez, y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una múltiple variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación. La computadora, además de la rutina o programa informático, necesita de datos específicos que deben ser suministrados, y que son requeridos al momento de la ejecución, para proporcionar el producto final del procesamiento de datos. La información puede ser entonces utilizada, reinterpretada, copiada, transferida, o retransmitida a otra(s) persona(s), computadora(s) o componente(s) electrónico(s) local o remotamente usando diferentes sistemas de telecomunicación, pudiendo ser grabada o almacenada en algún tipo de dispositivo o unidad de almacenamiento.
 
La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no programable, es que puede realizar tareas muy diversas cargando distintos programas en la memoria para que el microprocesador los ejecute.
 
Es difícil atribuir a una sola persona, la invención de la computadora. Para los expertos, son varias las personas que aportaron conocimientos y creaciones para el desarrollo de este invento. Pero si se tiene que señalar a una sola persona, como el inventor de la computadora, ese es John Atanasoff.
 
Nacido en Nueva York, el 4 de octubre de 1903. Atanasoff, estudió física y se intereso por los cálculos matemáticos realizados por medio de máquinas. En su época, sólo existían máquinas análogas las cuales eran consideradas por el físico, como lentas y muy imprecisas.
 
Para la creación de la computadora, el físico ideo cuatro conceptos básicos para su desarrollo. Electricidad y componentes electrónicos, un sistema binario, condensadores para almacenar datos o información y un sistema lógico para el cómputo.
 
Con la ayuda de Clifford Berry, un estudiante destacado,  comenzaron a trabajar en la computadora, en uno de los sótanos de la Universidad del Estado de Iowa. La máquina que llegaron a desarrollar, tuvo un costo aproximado de mil cuatrocientos dólares.
 
La computadora, se llamó ABC. Por Atanasoff-Berry Computer. El invento estuvo terminado en 1942. Fue la primera computadora digital electrónica. Sin embargo,  Hubo una disputa por reclamar los derechos de la invención con otro inventor llamado John Mauchly. La situación llegó a los tribunales y luego de una larga disputa. En 1972 se llegó a la conclusión que Atanassoff es el padre de la primera computadora digital electrónica de la historia.
 
Luego 23 años después, en 1995, Atanasoff, muere en Maryland, dejando tras de sí las bases del invento que revolucionaría al mundo.
 
 

 
El foco
Una lámpara incandescente o foco es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento por efecto del paso de corriente eléctrica por un filamento metálico, hasta ponerlo al rojo blanco.
 
Fue Heinrich Göbel, mecánico e inventor alemán, quien construyó en el año 1854 lo que muchos consideran la primera bombilla, introduciendo un filamento de bambú carbonizado dentro de un bulbo en el que había hecho el vacío para evitar la oxidación. Continuó con el desarrollo durante los cinco años siguientes, logrando que funcionara hasta 400 horas. No solicitó una patente inmediatamente.
 
Posteriormente Joseph Wilson Swan (31 de octubre, 1828 - 27 de mayo, 1914), un físico y químico inglés, en 1860 fue capaz de demostrar un dispositivo funcionando, y obtuvo la patente británica en 1878 (casi un año antes que Edison) pero, la falta de un buen vacío y de una fuente eléctrica adecuada resultó en una lámpara ineficiente con un corto tiempo de vida.
 
Thomas Alva Edison logro desarrollar una bombilla práctica y viable el 21 de octubre de 1879, una, que brillo durante 48 horas ininterrumpidas.  Edison trabajo en base a copias de la patente original de Swan, intentando hacerlas más eficientes y obtuvo patentes en los Estados Unidos para una copia bastante directa de la lámpara de Swan. Empezó una campaña publicitaria en donde reclamó ser el verdadero inventor. Swan, que estaba menos interesado en hacer dinero que en la invención, estuvo de acuerdo en que Edison pudiera vender las lámparas en los Estados Unidos, mientras que él conservó los derechos en el Reino Unido. En 1883 la Edison & Swan United Electric Light Company fue establecida. Conocida comúnmente como "Ediswan" la compañía vendió las lámparas hechas con filamentos de la celulosa que Swan había inventado en 1881.
 
Es imposible expresar de qué manera influyo este invento en la historia de la humanidad. Antes de la invención del foco se usaban lámparas que funcionaban en base a la combustión. Este invento fue tan novedoso a finales del siglo XIX que en los hoteles tenían que poner un cartel con la advertencia: “Esta habitación está equipada con luz eléctrica de Edison. No intente encenderla con un cerillo. Simplemente dé vuelta al interruptor colocado en la pared, cerca de la puerta. El uso de electricidad con fines de iluminación no afecta la salud ni tampoco afecta el sueño”.
En la actualidad, técnicamente son muy ineficientes ya que el 90% de la electricidad que utilizan la transforman en calor.
 
 

 
El cohete
Un cohete es un vehículo o aeronave de vuelo vertical que obtiene su empuje por la reacción de la expulsión rápida de gases de combustión desde un motor cohete.
 
El origen del cohete es probablemente oriental. La primera noticia que se tiene de su uso data del año 1232, en China, donde fue inventada la pólvora.
 
Existen relatos del uso de cohetes llamados flechas de fuego voladoras en el siglo XIII, en defensa de la capital de la provincia china de Henan.
 
El descubrimiento de la pólvora por los antiguos alquimistas chinos taoístas y sus usos para distintos tipos de armas (flechas de fuego, bombas y cañones), derivaron en el desarrollo de los cohetes. Inicialmente se inventaron para ceremonias religiosas que estaban relacionadas con la veneración a los dioses chinos en la antigua religión china. Fueron los precursores de los actuales fuegos artificiales y, después de intensivas investigaciones, se adaptaron para su uso como artillería en las guerras sucedidas desde el siglo X hasta el XII.
 
A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, aparecieron los primeros científicos que convirtieron al cohete en un sistema para impulsar vehículos aeroespaciales tripulados. Entre ellos  destacan el ingeniero peruano Pedro Paulet quien, entre 1895 y 1897, construyo un pequeño motor de combustible liquido que pesaba 2.5 Kg, logrando un empuje de 100 Kg. Posteriormente, el matemático ruso Konstantín Tsiolkovski, en1902  diseñó una nave a retropropulsión para viajes interplanetarios guiándose en los diseños y el prototipo denominado “Autobólido" que en 1895 había diseñado Paulet. Asimismo en 1912, el profesor norteamericano Robert Goddard y el científico alemán Hermann Julius Oberth, en 1923, perfeccionaron sus motores experimentales en base a la concepción inicial de Paulet, utilizando combustible liquido.
 
Pero fue el ingeniero aeroespacial alemán Wernher von Braun el creador del cohete Saturno V que durante los años de 1969 y 1972 llevarían al hombre a la Luna. Von Braun se convirtió en el director del Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA.
 

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