Bánh xe - Phát minh vĩ đại của loài người

  •  
  • 920

Ngành công nghiệp bánh xe đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài và gắn liền với nền văn minh của loài người.

Lịch sử phát triển của bánh xe

Một bánh xe thời kỳ đầu làm bằng khúc gỗ rắn.
Một bánh xe thời kỳ đầu làm bằng khúc gỗ rắn.

Bánh xe được phát minh vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên ở khu vực Hạ Lưỡng Hà (Iraq ngày nay), nơi người Sumer cổ đại đã lắp các trục quay vào "chiếc đĩa" bằng gỗ rắn, tạo thành con lăn.

Tuy nhiên, cũng có những ghi chép cho thấy người Elamite mới thực sự phát minh ra bánh xe vì trong các tác phẩm điêu khắc của họ có khắc họa hình ảnh chiếc bánh xe như một "chiếc đĩa" bằng đá hoặc gỗ.

Để di chuyển vật lớn và đi xa, con người cần phải có càng nhiều "chiếc đĩa" như vậy. Sử dụng nhiều và liên tục giúp con người cải tiến sao cho việc sử dụng các khúc gỗ ngày càng hiệu quả hơn.

Nhờ sự phát triển của đồ đồng, đồ sắt, con người có thể đẽo và đục gỗ cho bánh xe tròn hơn, mỏng và dễ lăn hơn. Từ đó sử dụng thanh ngang đặt bên dưới có tác dụng ngăn bánh trượt ra ngoài.

Người ta cũng bắt đầu biết sử dụng hai bánh đi kèm hai thanh ngang, một đặt ở phía trước và một đặt ở phía sau xe, tạo thành xe 4 bánh.

Hình ảnh bánh xe qua các thời kỳ.
Hình ảnh bánh xe qua các thời kỳ.

Sự đổi mới này đã dẫn đến những tiến bộ lớn trong hai lĩnh vực chính. Một là phương tiện giao thông, khi bánh xe bắt đầu được sử dụng trên xe đẩy và chiến xa.

Quan trọng hơn, nó đã góp phần cơ giới hóa nông nghiệp và các ngành thủ công liên quan, như ứng dụng lực ly tâm để tạo ra cối xay gió.

Mãi đến năm 2000 trước Công nguyên, những "chiếc đĩa" này mới bắt đầu được làm rỗng để tạo một bánh xe nhẹ hơn.

Sau đó, nan hoa được phát minh, giúp bánh xe chỉ cần sử dụng ít vật liệu hơn nhưng vẫn đảm bảo được công năng.

Một bánh xe Ur từ vùng Lưỡng Hà
Một bánh xe Ur từ vùng Lưỡng Hà, thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên, bao gồm một đĩa gỗ quay trên một trục. Ảnh: Aisa

Các nhà nghiên cứu tin rằng người Ai Cập cổ đại chính là ông tổ của bánh có nan hoa được trang bị cho loại xe ngựa năm 2000 trước Công nguyên.

Bước phát triển tiếp theo là thay nan hoa bằng sắt. Kiểu dáng này được tìm thấy trong những cỗ xe ngựa Celtic năm 1000 trước Công nguyên. Bánh xe có nan hoa vẫn giữ nguyên kiểu dáng như cũ cho đến tận năm 1802 khi G.F Bauer lần đầu tiên giới thiệu nan hoa dây căng.

Sau đó, người ta bắt đầu dùng cao su đặc làm lốp xe để giảm độ xóc, rồi cải tiến thành lốp bơm hơi nhờ công của John Dunlop vào năm 1888.

Không hề có bánh xe trong tự nhiên

Một con bọ hung đang đẩy khối phân hình tròn
Một con bọ hung đang đẩy khối phân hình tròn là hình ảnh dễ liên tưởng đến bánh xe nhất có trong tự nhiên.

Xuyên suốt lịch sử, hầu hết các phát minh của con người được lấy cảm hứng một phần từ thế giới tự nhiên. Thí dụ như ý tưởng cho chiếc chĩa ba và nĩa đến từ những cây gậy đã được chẻ đôi; máy bay từ chim bay...

Thế nhưng bánh xe được xem là một phát minh thực sự đột phá vì nó không dựa trên một cấu trúc có sẵn trong tự nhiên nào cả.

Theo Michael LaBarbera, một giáo sư sinh học kiêm giải phẫu học tại Đại học Chicago, chỉ có duy nhất loài trùng roi và bọ hung là những sinh vật có sử dụng cơ chế lăn như một phương thức để chuyển động.

Bánh xe được phát minh khá muộn

Thuyền được phát minh từ sớm hơn bánh xe.
Thuyền được phát minh từ sớm hơn bánh xe.

Mô hình chuyển động của bánh xe là rất đơn giản, và thậm chí cho đến nay, chúng cũng vô cùng quan trọng với đời sống con người.

Điều này khiến chúng ta cho rằng bánh xe ắt hẳn phải được phát minh từ rất sớm, cụ thể là khi con người mới bắt đầu học được cách đứng thẳng.

Tuy nhiên, một số phát minh phức tạp đã có trước bánh xe hàng nghìn năm, như kim khâu, vải dệt, dây thừng, đan giỏ, thuyền và thậm chí cả sáo.

Bánh xe đầu tiên không được sử dụng để di chuyển

Nhiều bằng chứng cho thấy bánh xe được tạo ra đầu tiên để phục vụ cho những thợ gốm ở Mesopotamia vào khoảng 3500 năm trước Công nguyên.

Mãi tới nhiều thế kỷ sau, bánh xe mới được ứng dụng làm xe ngựa để chở đồ.

Bánh xe từng suýt bị thay thế bởi lạc đà

Lạc đà từng thay thế bánh xe như một phương tiện giao thông ở Trung Đông.
Lạc đà từng thay thế bánh xe như một phương tiện giao thông ở Trung Đông.

Lạc đà từng thay thế bánh xe như một phương tiện giao thông tiêu chuẩn ở Trung Đông và Bắc Phi từ thế kỷ thứ 2 đến thế kỷ thứ 6 sau Công nguyên.

Trong cuốn sách có tên "Lạc đà và bánh xe" của Richard Bulliet xuất bản năm 1975, ông cho rằng bánh xe và các con đường từng bị coi là "lỗi mốt" và dần biến mất sau sự sụp đổ của đế chế La Mã.

Mặc dù từ bỏ bánh xe cho mục đích vận chuyển, các xã hội Trung Đông vẫn tiếp tục sử dụng bánh xe cho các công việc như tưới tiêu, xay xát và làm đồ gốm.

Bánh xe đầu tiên ở Bắc Mỹ được sử dụng làm đồ chơi?

Vào những năm 1940, các nhà khảo cổ học đã khai quật được đồ chơi có gắn bánh xe trong các lớp trầm tích thời tiền Colombia ở Vera Cruz, Mexico.

Điều kỳ lạ là theo lịch sử, người bản địa ở Bắc Mỹ không sử dụng bánh xe để vận chuyển cho đến khi có sự xuất hiện của những người định cư châu Âu.

Xe hơi của Ford từng sử dụng bánh xe bằng gỗ

 Một mẫu xe Ford Model T đời đầu sử dụng bánh gỗ.
Một mẫu xe Ford Model T đời đầu sử dụng bánh gỗ. (Ảnh: Ford).

Dòng xe Model T "trứ danh" của hãng Ford vẫn sử dụng loại bánh gỗ và cao su đặc suốt một thời gian dài từ những năm đầu của thế kỷ 20.

Mãi đến năm 1926 và 1927, bánh nan hoa với lốp bơm hơi của Dunlop mới "hất cẳng" được "tiền bối" bánh gỗ, để thay thế trên những chiếc xe này.

Trong khi các mẫu xe trước đó hoặc là vô cùng đắt đỏ, hoặc là không hoạt động một cách đáng tin cậy, thì Model T được coi là dòng xe hơi "giá rẻ" đầu tiên trở nên phổ biến, mang đến phương tiện đi lại cho phần đông tầng lớp trung lưu của Mỹ, và cũng nâng tầm cho công nghệ bánh xe lên một tầng cao mới.

Cập nhật: 05/10/2021 Theo Dân Trí
  • 920

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook