يقدم لكم موقع إقرأ في هذا المقال موضوع عن الاختراعات ، و تعريف الاختراع ، و خصائص الاختراع ، و الاختراع عبر المراحل التاريخية ، و طرق تقييم الاختراعات ، و مجالات واستخدامات الاختراعات الحديثة ، يعرف الاختراع بأنه كل فكرة جديدة، ذات فائدة، ولها قابلية للتطبيق الصناعي، أي بمعنى أن يكون الاختراع جديداً ومن الممكن تصنيعه، وأن يكون سهل التطبيق على أرض الواقع، ومن ثم يسجل للمخترع براءة اختراع، وتُحفظ له حقوقه.
موضوع عن الاختراعات
موضوع عن الاختراعات
استطاع الإنسان عبر مسيرة إنسانية طويلة الوصول إلى تطور كبير على كافة الأصعدة؛ المواصلات، والاتصالات، والطب، والتعليم، والاقتصاد، والعلوم، وما إلى ذلك، وقد ساعد هذا التطور على اجترار المزيد منه، فهو طريق مُبتدأه العزيمة، والإصرار، والعمل الجاد، والرغبة في خدمة الإنسانية.
من أهم ثمرات التطور الحاصل تلك المخترعات التي تغلغلت في حياة الإنسان اليومية، والتي يجدها أمامه أينما حلَّ وارتحل، حيث ساعدت هذه المخترعات على توفير الوقت، والجهد، والمال عليه، وبطريقة مكَّنته من استثمار هذه المقومات في كل ما هو مفيد ونافع، وقد ساعدت المخترعات على اشتهار العديد من المخترعين ممن أفنوا حيواتهم في سبيل الوصول إلى النتائج التي وصلوا إليها، وهؤلاء المخترعون العظام ليسوا حكراً على إقليم، أو طائفة، أو عرق، بل هم في واقع الأمر ينتمون إلى كافة أصقاع الأرض، وفي هذا دليل على أنّ أيّ إنسان باستطاعته العمل والإنجاز ما اجتنبت المعوقات، وذُلِّلت أمامه الصعاب.
تعريف الاختراع
ويعرف باللغة الإنجليزية بمصطلح (Invention)، وهو عبارةٌ عن صياغة فكرةٍ ما بالاعتماد على أفكار سابقة، أو جديدة، وتساهم في التطور البشري، ويعرف أيضاً بأنه مجموعة من القطع الإلكترونيّة التي تساهم في بناء جهاز إلكتروني متكامل، ويساعد على تقديم خدمة جديدة، أو تكنولوجيا متطوّرة.
تعد الاختراعات من الوسائل القديمة التي اعتمد عليها الإنسان في تحقيق مجموعة من الأفكار، ولم ترتبط الاختراعات بالأجهزة الإلكترونيّة، أو الرقمية فقط، بل سعى الإنسان إلى الاستفادة من كافة العوامل المحيطة به، من أجل اختراع شيء جديد يعود عليه بالفائدة، ومن الأمثلة على الاختراعات المفيدة: استخدام طاقة الرياح في توليد الطاقة الكهربائيّة، من خلال مجموعة من المراوح الكبيرة.
خصائص الاختراع
- شيء مفيد للبشرية، فتعد كافة الاختراعات تقريباً التي فكر بها الإنسان منذ قديم الزمن، وحتى هذا الوقت تتميز بفوائدها العديدة.
- يتطور باستمرار، أي أن الاختراع يستمر بالتطور، كلما ظهرت أفكار جديدة ساهمت في تحسين جودته.
الاختراع عبر المراحل التاريخية
عصر ما قبل التاريخ
بدأت الاختراعات بالظهور منذ بداية العصر الحجري القديم، والذي استمر إلى عام 8000 قبل الميلاد، وكانت اختراعات الإنسان عبارة عمّا يلي:
- الفأس، والأقواس، والرماح، والسهام، من خلال تشذيب الصخور، والعظام، وقرون الحيوانات، والعاج.
- اكتشف الإنسان في هذا العصر النار وكيفية إشعالها.
- تعلم إنتاج المحاصيل الزراعية وصيد الحيوانات.
- اختراع المعازق، والمناجل.
- استخدام جلود الحيوانات في صنع الملابس، واختراع المغازل التي تغزل الخيوط، واختراع المنوال الذي يقوم على نسج الخيوط وصنع الأقمشة.
- تعلم ضرب المعادن ليصنع منها الأسلحة، وأدوات للزينة.
- تعلم صناعة البرونز، واخترع العجلة.
أولى الحضارات
ظهرت أولى الحضارات ما بين عام 3500 وعام 3100 قبل الميلاد، وتواجدت في بلاد مصر وبلاد ما بين النهرين وابتكر الإنسان فيها ما يلي:
- ابتكار القنوات المائية، والسدود، والخزانات، وذلك للتحكم في مياه الفيضانات.
- اختراع نظام الكتابة من قبل السومريون عام 3500 قبل الميلاد.
الإغريق
اخترع الإغريق عدد من الاختراعات تمثلت في:
- اختراع الطنبور المستخدم في الري والصرف، وقام باختراعه أرخميدس، الذي كان يعيش في صقلية عام المئة الثالثة قبل الميلاد.
- اختراع المكبس ذي اللولب، الذي يقوم على عصر العنب والزيتون، وقام باختراعه هيرو الذي كان يعيش في الإسكندرية.
الصين
قام الصينيون باختراع الكثير من الاختراعات، تلخصت في:
- اختراع مادة الورق قبل أكثر من 2000 عام.
- اختراع البوصلة، والخزف.
- اختراع آلة طباعة متحركة، التي كانت قوالب حروفها من الصلصال.
الإسلام، العصر الذهبي
وهذا العصر امتد من القرن الخامس الميلادي إلى القرن السادس الميلادي، وتجلت اختراعاتهم في:
- اختراع الكاميرا.
- اختراع الصابون، ومعجون الأسنان، ومواد التجميل.
- اختراع القهوة، والمشروبات المقطرة.
- اختراع الساعة المائية، والمكبس، والمشرط، وخياطة الملابس.
- اختراع التقطير، والتنقية، والتسبيل، والتبخير، والتبلور، والترشيح، والأكسدة.
- اختراع حمض البول، والحمض النيتريك، والإنبيق، والتردد.
طرق تقييم الاختراعات
يحكم على الاختراع بأنه فعال وناجح من خلال بعض الشروط، وهي:
- أن يكون جديد الفكرة.
- أن يكون ذا جودة جيدة.
- أن يكون جاهزاً للتصنيع.
- أن يكون تكلفته مناسبة، وأقل من سعر شراء الناس، ليكون ذا جدوة اقتصادية.
قد يهمك:
مجالات واستخدامات الاختراعات الحديثة
الطبّ
أصبحت الروبوتات تستخدم في العمليات الجراحية، مما جعلها تستغرق وقتاً قليلاً وتُنفذ بدقة عالية مقارنة مع العمليات التي تُجرى بدونها، وتتمثل وظيفة هذه الروبوتات بإعطاء الإرشادات والتعليمات للطبيب أو الجراح المختص داخل غرفة العمليات للحصول على نتائج دقيقة بشكل أكبر في العملية الجراحية، ومن العمليات التي تستخدم فيها الروبوتات: عمليات العمود الفقري، وعمليات الأوعية الدموية وغيرها الكثير، كما أن هذه العمليات تأخذ وقتاً قصيراً للشفاء والتعافي وليست مؤلمة بالقدر نفسه للعمليات التقليدية.
مجال التقنية
من الاختراعات التي طرّرت المجال التقني ما يأتي:
- الإنترنت: تُعدّ شبكة الإنترنت شبكةً عالميةً تنقل البيانات والمعلومات عبر مختلف أنواع الوسائط سواءً كانت ماديّة أو لاسلكيّة، أسستها الحكومة في الولايات المتحدة الأمريكيّة، ويُمكن اعتبار الإنترنت نظاماً عالميا يتبادل فيه الأفراد المعلومات، ويستفيد المستخدمون من الخدمات التي تُقدّم خلاله؛ وقد يكون هذا النظام خاصاً، أو عامّاً، أو تجاريّاً، أو أكاديميّاً، أو حكوميّاً، كما تؤثر شبكة الإنترنت بصورة هائلة على الشبكات وهي تعمل على تحسين معاييرها وفقاً للمعايير العالميّة.
- الواي فاي: يُمكن تعريف شبكات الواي فاي (WiFi) على أنها تقنيّات توصل أجهزة الحاسب والهواتف الذكية وأجهزة التابلت (tablets) وغيرها عن طريق شبكة لاسلكيّة، وتعدّ إشارات الواي فاي إشارات لاسلكيّة ذات تردد عالٍ، يُمكن التقاطها من خلال الأجهزة المختلفة لتتصل بالإنترنت، ومن الصعب تحديد مخترع الواي فاي بشكل محدد، لكن يعدّ فيك هايز (Vic Haye) الوالد الحقيقي للواي فاي (father of Wi-Fi)؛ حيث قام بوضع معاييرٍ (standards) مهدّت لوجود شبكة الواي فاي.
- الواقع الافتراضي: يُعرّف الواقع الافتراضي (virtual reality) على أنّه عبارة عن بيئة افتراضية أنشئت بواسطة جهاز الكمبيوتر، والتي تجعل المُستخدِمين قادرين على مشاهدة بيئة معيّنة وهم في مكانهم، واستكشافها، ومعالجتها باستخدام أجهزة مختلفة مثل: النظارات، أو سماعات الرأس، أو القفازات أو غيرها من الأجهزة الأخرى، وهذه التقنيّة صُنعت على يد جارون لينير (Jaron Lanier).
- الطابعات ثلاثية الأبعاد: يمكن تعريف الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D PRINTING) على أنّها واحدة من أكثر التقنيات المتطورة في قرننا الحاليّ، وسُجّلت أول براءة اختراع لطابعة ثلاثية على يد الدكتور هيديو كوداما (Dr. Hideo Kodama) من معهد البحوث الصناعية لبلدية ناغويا، وتستخدم طابعة كوداما مادة البوليمر الضوئي (photopolymer material)، وعند تعريضها للضوء فوق البنفسجي تتصلب هذه المادة، لكن الدكتور كوداما لم يسوق فكرته في الأسواق التجارية، فجاء بعده كارل ديكارد من جامعة تكساس في عام 1987م وابتكر طريقة أخرى للطباعة ثلاثية الأبعاد ويتمّ فيها استخدام أشعة الليزر لتكوين المبلمرات لتشكيل المجسم المطلوب، ثمّ دخلت الطابعات الثلاثية الأبعاد العديد من المجالات ومنها: طباعة الأعضاء الحيوية للإنسان، وطباعة الأطراف الصناعية بشكل كامل دون الحاجة لتجميعها في وقت لاحق، بالإضافة لطباعة هياكل السيارات والطائرات.
المركبات
انتشرت السيّارات الهجينة بصورة هائلة في مطلع القرن العشرين، ويمكن تعريفها على أنها سيارات تستخدم وقوداً بالإضافة إلى بطاريات كهربائية في نفس الوقت بهدف تقليل التلوث الهوائي، حيثُ يتمّ استخدام بطاريات خاصة تعرف باسم بطاريات النيكل-هيدريد nickel–metal-hydride) NiMH) لتشغيل محركها الكهربائي، بالإضافة لوجود محرك صغير للبنزين، ويتمّ تبديل الأدوار بين المحركين حسب نمط القيادة؛ فعندما تسير السيارة بسرعة بطيئة أو عند إيقاف السيارة بشكل كلي يتوقف محرك البنزين عن العمل، على عكس مركبات البنزين التقليدية.
الطائرات
قامت الشركة الفرنسية باروت (Parrot) في عام 2010 م بإصدار أول طائرة بدون طيار (Drone)، وهذه الطائرة جاهزة للطيران ويتمّ التحكم فيها بشكل كامل عن طريق شبكة الواي فاي (Wi-Fi) بواسطة هاتف ذكي، ومن الجدير بالذكر أن هذا المنتج حقق ناجحاً كبيراً، حيث بِيعَ أكثر من نصف مليون نسخة من هذه الطائرة، وتعود الدرونز في أصولها إلى عام 1907م حيثُ اخترع الأخوان جاك ولويس بريجو (Jacques and Louis Bréguet) أول طائرة مروحية رباعية الأجنحة (quadcopter)، واستخدمت هذه الطائرات في الحروب العسكرية بشكل كبير، وحالياً أصبحت هذه الطائرات تقوم بتوصيل المنتجات للناس الذين يشترون بضائعهم عن طريق شركة أمازون وذلك في عام 2013 م.
الزراعة
من أهم الاختراعات الحديثة في مجال الزراعة؛ الروبوت الزراعي الذي يمكن تعريفه على أنه روبوت يُستخدم (agribot) في الزراعة من أجل زيادة الكفاءة تخفيض العمالة التقليدية اليدوية، ويمكن لهذه الروبوتات القيام بعمليات الحراثة، والزراعة، وحصد المزروعات، وتعمل على حماية المحاصيل الزراعية من الآفات والأمراض، وقد تمّ استخدام الروبوتات سابقاً في حصد الثمار وحلب الأغنام وجزّ شعر الماشية، وساعدت برامج الروبوتات المتحركة منتجي الألبان على تنفيذ بعض المهام منها: دفع الأعلاف، وتنظيف مخلفات السماد الطبيعي.
الاتصالات
من أبرز الاختراعات الحديثة التي صنعت ثورة في مجال الاتصالات هو اختراع الهاتف الذكي (smartphone) والذي يمكن تعريفه على أنّه هاتف خلويّ يجعل للمُستخدمين قادرين على إجراء مكالمات هاتفية مع بعضهم، وإرسال رسائل نصيّة، وتصفّح شبكة الإنترنت، واستخدام البرامج المتنوعة والتطبيقات من خلال شاشة حساسة للّمس، وقامت شركة آي بي أم (IBM) عام 1992م بإصدار أول جهاز هاتف ذكي؛ وهذا الجهاز يجعل المُستخدمين قادرين على استعراض نشرة الأخبار، ومتابعة الخرائط، والاطلاع على أسعار الأسهم، وبعد ذلك تمت إضافة خصائص أخرى للجهاز للعمل على تحسينه، فتمّ الكشف عن أول هاتف ذكي لعامة الناس بشكل رسمي في عام 1994م وكان اسمه سيمون (Simon)؛ ووفّر هذا الجهاز العديد من الميّزات مثل: إرسال البريد الإلكتروني واستقباله ، واستخدام تطبيقات مثل دفتر العناوين، والآلة الحاسبة، والتقويم، والمفكرة.