Không ít lần các vị linh mục là người sáng chế những cỗ máy đầu tiên của nhân loại, thế nhưng vì lý do này hay lý do khác, họ đã không được ghi công.
Động cơ điện và máy phát điện
Năm 1821, nhà khoa học người Anh Michael Faraday (1791-1867) chứng minh rằng năng lượng điện từ có thể được chuyển hóa thành năng lượng cơ học và tạo ra động cơ điện nguyên thủy đầu tiên. Thông qua động cơ điện, thế giới mới biết được điện năng có thể tạo ra chuyển động, từ đó mở ra tiền đề cho công nghệ động cơ điện. Ông Faraday cũng chứng tỏ được điều ngược lại: năng lượng cơ học có thể biến đổi thành điện năng. Năm 1831, ông chế tạo thành công máy phát điện đầu tiên trên thế giới, cũng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Mối liên hệ giữa điện, từ và lực cơ khí đã truyền cảm hứng cho vị linh mục người Hungary của dòng Biển Đức là cha Anyos Jedlik (1800-1895), đồng thời cũng là nhà vật lý học. Năm 1827, cha bắt đầu tiến hành thí nghiệm với các động cơ điện. Vị linh mục đã cải tiến mô hình động cơ của Faraday bằng cách loại bỏ nam châm vĩnh cửu khỏi hệ thống và thay bằng rotor (phần quay), stator (phần tĩnh) và bộ chuyển mạch. Đây là 3 bộ phận cơ bản của thiết bị động cơ điện một chiều hiện đại.
Trong khi động cơ của Faraday không mang đến ứng dụng thực tiễn, thiết bị của cha Jedlik lại cho thấy tiềm năng của điện trong thực hành. Năm 1861, cha Jedlik phát minh ra thiết bị gọi là “bộ cảm ứng đơn cực” dựa trên nguyên lý của máy phát điện Faraday, tức sớm hơn 6 năm so với thời điểm hai nhà phát minh người Đức Werner Siemens (1816-1892) và người Anh Charles Wheatstone (1802-1875) công bố “nguyên lý điện - động lực học”. Bộ cảm ứng đơn cực dựa trên phát hiện mang tính đột phá của cha Jedlik là đặt 2 nam châm điện đối nhau để tạo ra từ trường bao quanh phần quay, giúp bộ phận này quay mà không cần đến nam châm vĩnh cửu. Đây được xem là bước tiến lớn hướng đến động cơ điện hiện đại.
Tuy nhiên, do vị linh mục người Hungary không công bố phát minh của mình, hai ông Siemens và Wheatstone được công nhận là cha đẻ của nguyên lý điện - động lực học, dù phát hiện sau, từ đó thiết lập nền tảng cho máy phát điện hiện đại.
Động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong là loại động cơ chuyển đổi năng lượng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu bên trong buồng cháy thành cơ năng, giúp vận hành các phương tiện hoặc máy móc. Loại động cơ này hiện được ứng dụng rộng rãi trong các phương tiện giao thông như xe hơi, xe máy, phi cơ, cũng như trong máy phát điện và nhiều dạng máy công nghiệp khác. Phát minh động cơ đốt trong thường được ghi nhận cho kỹ sư người Pháp - Bỉ Etienne Lenoir (1822-1900) vào năm 1859, hoặc kỹ sư người Đức Nicolaus Otto (1832-1891) vào năm 1861. Nguyên nhân là họ đã đưa ra các mẫu động cơ đầu tiên thành công về mặt thương mại. Tuy nhiên, nguyên mẫu thực sự lại ra đời trước đó vài năm, cụ thể là năm 1856, nhờ vào công trình nghiên cứu của linh mục người Ý Eugenio Barsanti (1821-1864).
Linh mục Eugenio Barsanti thuộc dòng Giáo sĩ Khó nghèo của Mẹ Thiên Chúa dành cho Các Trường Đạo (còn gọi là dòng Linh mục Piarists). Được thành lập vào thế kỷ XVII, các thành viên của dòng phục vụ sứ vụ nâng cao trình độ học vấn cho những trẻ em và thanh thiếu niên xuất thân từ các tầng lớp xã hội kém may mắn.
Trong quá trình giảng dạy và nghiên cứu khoa học tại trường San Michele ở thị trấn Volterra (vùng Tuscany, Ý), cha Barsanti đã nảy ra một ý tưởng táo bạo. Đó là năng lượng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu có thể được chuyển đổi thành chuyển động cơ học nhờ piston (bộ phận chuyển động trong xi-lanh), giúp máy móc hoặc phương tiện hoạt động. Để hiện thực hóa ý tưởng trên, ngài đã bắt tay với kỹ sư Felice Matteucci và chế tạo thành công một động cơ gồm hai xi-lanh, công suất 5 mã lực. Đây là động cơ đầu tiên theo dạng này trên thế giới. Đến năm 1858, cả hai tiếp tục tạo ra một động cơ gồm hai piston nhằm phục vụ cho việc vận hành máy móc trong các nhà máy, hoặc thậm chí có tiềm năng thay thế động cơ hơi nước để chạy tàu thủy.
Nắm trong tay phát minh quan trọng, cha Barsanti và kỹ sư Matteucci tiến hành đàm phán với một nhà máy ở Liège (Bỉ), với mục tiêu khởi động dây chuyền sản xuất hàng loạt loại động cơ mới. Trong quá trình thương thuyết, vị linh mục mắc bệnh thương hàn và đột ngột qua đời ngày 16.4.1864. Chỉ còn lại một mình, kỹ sư Matteucci do không giỏi kinh doanh đã không thể tiếp tục đưa phát minh của họ ra thị trường. Cuối cùng, động cơ của hai nhà phát minh Barsanti - Matteucci đã bị kỹ sư Nicolaus Otto vượt mặt. Dù nhiều lần phản đối với lý do động cơ của ông Otto rất giống phát minh của họ, kỹ sư Matteucci cuối cùng từ bỏ dự án và quay lại làm kỹ sư thủy lực.
HỒNG HOANG
Bình luận