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Cuando eu tinha cerca de cinco anos, morava com meus pais e minha irmã no interior nevado de Nova York. Era a década de 1980 e um dia sentei-me em frente à minha grande lancheira retangular favorita, adornada com uma foto dos Muppets na frente. Este continha minha enorme coleção de giz de cera – longos, curtos, grossos, finos, em todas as tonalidades disponíveis. Como a maioria das crianças, eu estava continuamente curioso e queria “descobrir” o que havia dentro dos meus gizes de cera. Então tirei o papel que os envolvia, segurei um de cada vez contra a borda afiada da caixa aberta e os quebrei em dois. Minha grande expectativa foi bastante atenuada para encontrar, bem, apenas mais giz de cera dentro. Mesmo assim eu persisti.
Quando eu era um pouco mais velho e comecei a escrever palavras no papel com lápis, eu as torcia dentro de um apontador para ver se a haste cinza que marcava minhas folhas atravessava todo o seu corpo. Sim. A partir daí, passei para as canetas – longe dos decepcionantes gizes de cera da minha infância, o interior das canetas-tinteiro e esferográficas continha cartuchos finos e molas helicoidais, presos por uma tampa que se enroscava, como um parafuso, no resto do papel. caneta.
Crescendo na Índia, vi minha televisão desmontada para revelar entranhas incompreensíveis que só faziam sentido quando me formei em física. Na verdade, escolhi estudar física porque queria entender os blocos de construção do nosso universo.
No final dos meus anos de escola, fiquei fascinado pela física atômica e de partículas, fascinado pela ideia de que o próprio átomo, uma vez considerado indivisível, revelou-se então composto de elétrons, prótons e nêutrons – e que estes, depois tendo sua vez no pódio de “blocos de construção fundamentais da matéria”, foram suplantados pelos quarks. Quer eu tenha entendido ou não na época, eu estava em uma missão para entender como as coisas funcionavam.
Esta busca começou, em termos práticos, com carreira em engenharia. Passei seis anos como parte da equipe que projetou o Shard. Entre a falta de mulheres e pessoas de cor na minha profissão e a paixão pelo meu trabalho, fiz centenas de apresentações sobre engenharia ao redor do mundo, o que resultou na publicação de dois livros sobre estruturas icônicas e como elas são construídas.
Depois de explorar o grande em minha escrita, decidi me voltar para o pequeno. Seja a matéria que compõe nosso universo, criaturas biológicas vivas ou os objetos feitos pelo homem que inventamos, composições complexas são feitas de coisas menores e mais simples.
Dentro de todas as coisas feitas pelo homem ao nosso redor, existem blocos de construção fundamentais sem os quais nosso maquinário complexo não existiria. À primeira vista, eles podem parecer desinteressantes. Muitas vezes pequenos, e por vezes escondidos, a verdade é que cada um destes elementos é uma extraordinária façanha de engenharia com histórias fascinantes que remontam a centenas, senão milhares, de anos.
É esta ideia que inspirou o meu livro onde seleciono o que acredito serem os sete elementos que formam a base do mundo moderno – o prego, a roda, a mola, o íman, a lente, a bomba e o barbante. Juntos, eles abrangem uma vasta gama de inovações em termos de seus princípios científicos subjacentes, os campos da engenharia que tocam e a escala de objetos que possibilitaram. Eles também são maravilhas do design que passaram por muitas iterações e formas diferentes, e continuam a fazê-lo. À medida que evoluíram, combinadas de maneiras diferentes, a complexidade das máquinas que poderíamos fazer aumentou em um efeito borboleta em cascata de invenção e inovação. Cada um desses objetos nos tocou – eles criaram e mudaram nossa tecnologia, é claro, mas também tiveram um impacto abrangente em nossa história, sociedade, estruturas políticas e de poder, biologia, comunicação, transporte, artes e cultura.
Selecionei esses sete objetos durante o primeiro bloqueio de 2020. Preso em casa, deixei minha mente vagar livremente, olhando em volta para minhas posses e mentalmente (ou às vezes fisicamente) desconstruindo-as para ver o que havia dentro. Revisitei a caneta esferográfica e vi uma mola, um parafuso e uma esfera giratória. O liquidificador que eu usava para fazer a comida do meu bebê contava com engrenagens, que por sua vez não existiriam sem a roda. Antes disso, quando eu amamentava, uma bomba tira leite permitia que meu marido também alimentasse nossa filha. O processo de fertilização in vitro pelo qual passei dependia de uma lente para ver as coisas em escala celular. As máscaras protetoras que usávamos durante nossas caminhadas curtas, e que mantinham os médicos seguros, eram formadas por inúmeras fibras entrelaçadas para formar um tecido. O alto-falante do meu telefone através do qual eu podia ouvir as vozes de familiares e amigos contava com um ímã.
Mesmo enquanto pensava em objetos maiores e mais complexos – escavadeiras, arranha-céus, fábricas, túneis, redes elétricas, carros, satélites e assim por diante – repetidamente, voltei às mesmas sete inovações fundamentais. Juntamos as coisas: o prego. Precisamos de algo que gire ou gire: a roda. Precisamos de energia e tecnologia que possam armazená-la: baterias, claro, mas mais fundamentalmente, a mola. O magnetismo (e a eletricidade) nos permitem manipular as coisas à distância; a lente nos permite brincar com o caminho da luz. String nos dá um material forte que também é flexível. Para movimentar a água e nos manter vivos, criamos bombas.
A invenção ou descoberta de cada uma dessas sete peças de engenharia envolveu um processo de falha e iteração: de ter uma necessidade, depois experimentar diferentes materiais, formatos e formatos, até que algo desse certo. Para dar um exemplo, edifícios, pontes, fábricas, tratores, carros, telefones, fechaduras, relógios e máquinas de lavar – na verdade, a maioria das coisas que precisam de peças de metal para serem presas umas às outras – têm pregos, parafusos, rebites e porcas eles juntos. O prego foi originalmente usado para unir pedaços de madeira – para criar navios e móveis mais robustos. Mais tarde, o parafuso melhorou muito o poder de fixação do prego, embora fosse muito mais difícil de fazer. Então, quando folhas finas de metal puderam ser fabricadas a baixo custo, nem o prego nem o parafuso serviram para o propósito, e o rebite surgiu. Pequenos rebites em vasilhas de cozinha deram lugar a rebites maiores e mais fortes para unir aviões de metal, navios e pontes, antes que os engenheiros inventassem o parafuso, uma combinação de rebite e parafuso, que era mais forte e fácil de instalar. Os arranha-céus mais altos, as pontes mais longas e os túneis mais profundos são mantidos estáveis e robustos por esses parafusos.
Porém, toda essa evolução não significa que a unha original esteja obsoleta. Na verdade, os pregos, e suas múltiplas reencarnações, estão sendo usados em paralelo com parafusos, rebites e porcas, cada um para a finalidade que melhor se adapta. E é assim que o design muda: às vezes usamos a mesma tecnologia por séculos antes de inventar um novo material ou processo, ou perceber que precisamos adaptar a tecnologia existente para atender. Outras vezes, é o contrário: inventamos uma nova tecnologia, como a fibra incrivelmente forte Kevlar, e depois encontramos propósitos para ela – no caso, coletes à prova de balas. Algumas dessas invenções foram desenvolvidas independentemente em diferentes partes do globo com designs muito semelhantes, como a roda, mas outras, como a bomba, pareciam muito diferentes. E assim, essas invenções nasceram, depois mudaram e evoluíram à sua maneira, muitas vezes tendo aplicações e implicações inesperadas muito além de seu propósito original.
Embora pensemos na engenharia como um campo repleto de objetos inanimados e peças complexas de tecnologia que muitas vezes parecem estranhas ou além de nossa compreensão, no coração da engenharia estão as pessoas – aquelas que a criam, aquelas que precisam e usam, aquelas que às vezes inadvertidamente dar uma contribuição para isso.
Quando penso em barbante, penso nas costureiras de Delaware que assistiram aos pousos na Lua preocupadas com o reforço do reforço de Neil Armstrong. O magnetismo formou a base de um sistema de telégrafo colonial, projetado por um médico que passava corrente elétrica por suas mãos. Um estudioso islâmico finalmente descobriu como vemos e revolucionou nossa compreensão da física óptica, séculos antes de Newton deixar sua marca.
E assim, a engenharia é o encontro da ciência, design e história. É sobre a necessidade e a criatividade humanas, sobre encontrar problemas e criar soluções para eles de maneiras que nunca foram tentadas antes. Trata-se de tentar melhorar nossas vidas, mas sabendo que, ao contrário, nossas invenções podem ter um impacto devastador na sociedade quando não usadas de forma responsável. Em sua forma mais fundamental, está inextricavelmente ligada à vida cotidiana e à humanidade. Olhe ao seu redor e faça perguntas sobre o que vê: reacenda a curiosidade da infância. Esperançosamente, isso irá inspirá-lo a investigar o mundo cada vez mais complicado da engenharia e levar a uma melhor compreensão dos blocos de construção do nosso mundo.
Porcas e parafusos: sete pequenas invenções que mudaram o mundo (em grande estilo) por Roma Agrawal (Hodder, £22), está disponível em Guardianbookshop.com por £ 14,78
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