Granice nowoczesnych możliwości

Genialne pomysły Jana Szczepanika

Urodzony w 1872 roku jako nieślubne dziecko, wcześnie opuszczony przez matkę Jan Szczepanik prawdopodobnie nie posiadał zbyt wielu własnych zabawek. Dzieciństwo spędził u ciotki w Krośnie, gdzie zapamiętano, że namiętnie rozkładał na części zabawki kolegów, by zobaczyć, jak działają.

Co gorsza, mimo że miał świetne oceny z matematyki i fizyki, kłopoty z greką sprawiły, że nie ukończył gimnazjum i nie mógł zdawać na wymarzoną politechnikę. Karierę zawodową rozpoczynał więc od posady wiejskiego nauczyciela. Uczył fizyki i… śpiewu, a choć był lubiany przez uczniów i przełożonych, widać było, że wolałby zająć się czymś innym. Władysław Jewsiewicki, biograf wynalazcy: „Szczepanik zawsze coś obliczał, notował, chodził zamyślony. Czasem w trakcie prowadzenia lekcji wybiegał nagle z klasy do domu, zapominał o uczniach i kreślił na tablicy wzory techniczne”. Podobno prowadził zeszyt, w którym notował projekty „motoru elektryczno-mechanicznego” czy „maszyny do telegrafowania rysunków”, ale oczywiście nie znalazł się nikt, kto zainwestowałby w pomysły 20-letniego prowincjonalnego nauczyciela.

Szukając swojej szansy, Szczepanik szybko porzucił zawód pedagoga i wyjechał do Krakowa. Klepał biedę, dorabiał sprzedając aparaty fotograficzne. Na szczęście właścicielem sklepu, w którym pracował, był Ludwik Kleinberg. Znany bankier i przedsiębiorca tak polubił młodego konstruktora, że sfinansował jego pierwsze pomysły. Te dotyczyły automatyzacji procesu produkcji wzorzystych tkanin i tkanych obrazów.

Praca wykonywana przez światło i elektryczność
Szczytem technologicznej finezji w tych pracochłonnych czynnościach wydawało się wówczas wykorzystanie konstrukcji Josepha Jacquarda (po polsku nazywanych maszynami żakardowskimi). Pozwalały one na mechaniczne sterowanie nitkami krosna za pomocą wzoru zarejestrowanego na kartach perforowanych (tzw. „patronu”). Jednak sam wzór trzeba było wykonywać ręcznie na kratkowanym papierze, a następnie przenosić go na karty perforowane, wybijając w nich otwory w odpowiednich miejscach (co było iście benedyktyńską pracą, a do tego stwarzało możliwość dość łatwego popełnienia błędu).

Maszyny żakardowskie były używane od początku XIX wieku, lecz dopiero 25-letni Szczepanik wpadł na pomysł, jak patrony, zamiast wykonywać je ręcznie, utrwalać za pomocą fotografii. Wykorzystał przy tym technikę rastra, stosowaną wcześniej w drukarstwie przy reprodukowaniu zdjęć, co pozwalało sfotografowany obraz wzoru do utkania rozbić na pożądaną ilość elementów, przez co efekt końcowy przybierał formę siatki z kwadratowych pól czarnych i białych. Dzięki temu zamiast godzinami bądź dniami rozrysowywać dany obraz na papierze w kratkę, wystarczyło teraz po prostu zrobić mu zdjęcie.

Aparat fotograficzny do systemu tkackiego.
Aparat fotograficzny do systemu tkackiego.

Szczepanik wpadł także na pomysł, aby uzyskany fotograficznie patron nanosić na płytę metalową, którą następnie należało pokryć izolacją w miejscach jasnych punktów. Dzięki temu czarne pola (metal) przewodziły prąd, białe natomiast (izolator) nie. Stąd był już tylko krok do zautomatyzowania żmudnego procesu wybijania otworów w kartach perforowanych za pomocą elektrycznych impulsów wprawiających w ruch stemple. Kolejny czasochłonny proces został zautomatyzowany.

„Niepodobna tutaj wchodzić w szczegóły, gdyż wymagałoby to obszernych wywodów i rysunków zrozumiałych tylko dla zawodowców – podsumowywał opis tych urządzeń dziennikarz pisma »Ilustracja Polska«. – Wynalazki Szczepanika usuwają z fabryk tkackich ręczną pracę rysowników-patroniarzy i wybijaczek kart, zastępując ją ścisłą, dokładną i bardzo mało czasu wymagającą pracą mechaniczną, którą wykonują dwie siły przyrody: światło i elektryczność (których działalnością oczywiście mechanicy kierować muszą)”.

Podstawa nowego przemysłu artystycznego
Szczepanik, z wspierającym go finansowo Kleinbergiem, zainteresowali wynalazkiem przemysłowców austriackich, a gobeliny tkane według pomysłu Polaka zaczęły schodzić z krosien już w 1898 roku. Wtedy też młody konstruktor, zapewne ze względów, które dziś nazwalibyśmy koniecznością reklamy i promocji, przygotował w wiedeńskiej fabryce ponadmetrowej wielkości gobelin z okazji 50-lecia panowania cesarza Franciszka Józefa. Aby go wykonać potrzebne było prawie 50 tysięcy kart perforowanych ważących ponad tonę, a sam patron zajmował powierzchnię 176 m2. Jednak czas produkcji tego imponującego obrazu wyniósł zaledwie sześć godzin.

Maszyna tkacka Jana Szczepanika.
Maszyna tkacka Jana Szczepanika.

Wynalazek Polaka zainteresował także przebywającego wówczas w Europie amerykańskiego pisarza i dziennikarza Marka Twaina. Wykazując się smykałką do biznesu, chciał on zakupić wynalazek Szczepanika z myślą o jego eksploatacji w Stanach Zjednoczonych. Do transakcji ostatecznie nie doszło, niemniej znakomity literat zaprzyjaźnił się z młodym wynalazcą, by później zrobić z niego bohatera dwóch opowiadań (w jednym osią fabuły jest „telektroskop” – tajemnicza „maszyna do telegrafowania rysunków”, dzięki której „każdy może zobaczyć u siebie w mieszkaniu wszystko, co dzieje się na świecie”). Szczepanik zrewanżował się, ofiarowując Twainowi kilkunastocentymetrowy gobelin z podobizną pisarza. Brytyjski dziennikarz napisał o tym właśnie malutkim portreciku, że aby „z wzoru otrzymać tkaninę starą metodą, wykonawca zużywa na to około pięciu tygodni czasu i kosztuje to do 16 funtów szterlingów. Tymczasem według systemu Szczepanika wykonuje się go w przeciągu pół godziny i kosztuje 15 szylingów”.

Te oczywiste oszczędności spotkały się z zainteresowaniem przemysłu – nie tylko austriackiego, lecz również francuskiego, niemieckiego czy belgijskiego – niemniej powstało tylko kilka fabryk gobelinów wykorzystujących wynalazki Szczepanika. Być może jednym z powodów był gniew tkaczy, obawiających się utraty pracy po zautomatyzowaniu procesu produkcji tkanin (francuscy robotnicy zniszczyli konstruktorowi sprzęt do fotografowania wzorów, regularnie organizowali też protesty przeciwko innowacjom). Największą aktywność przejawiała fabryka zlokalizowana w Wiedniu, być może dlatego, że sam wynalazca przeniósł się na przełomie wieków do stolicy Austro-Węgier.

Konstruktor planował także otwarcie fabryki włókienniczej w Krośnie, aby – jak pisała prasa – „pracę ducha polskiego dać wykorzystać siłom krajowym, w nadziei, że wynalazki te stać się mogą podstawą nowego w kraju przemysłu artystycznego, który dzięki wrodzonemu poczuciu artystycznemu pracowników polskich rozwinie się tak, jakby nigdzie więcej rozwinąć się nie mógł”. Niestety, z tych akurat zamierzeń polskiego wynalazcy nic nie wyszło.

Jan Szczepanik w patroniarni.
Jan Szczepanik w patroniarni.

Dalszy los młodego geniusza
Tymczasem sam Szczepanik, po okresie biedy, wyrzeczeń i dorywczych zajęć zarobkowych, dzięki tkactwu mógł wreszcie odetchnąć. Otworzył w Wiedniu pracownię doświadczalną, gdzie opracowywał koncepcje kolejnych wynalazków, budował i testował ich modele, a także zapraszał do współpracy innych konstruktorów.

Wiedeńskie lata były dla Szczepanika bodaj najbardziej owocne. Prowadził badania w tak wielu dziedzinach, że nawet dziś jego wszechstronność zachwyca. Jak dowiadujemy się z ówczesnych relacji dziennikarskich, pracował m.in. nad filmem barwnym (podczas gdy nowość stanowiły w ogóle wyświetlane na ekranie ruchome obrazy), „maszyną pisarską dla niewidomych”, „telegrafem bez drutu”, pługiem z regulacją głębokości skiby czy automatem mającym zapobiegać zderzaniu się pociągów.

W swoim laboratorium Szczepanik zbudował m.in. urządzenie do samoczynnego regulowania ciągu kominowego w paleniskach kotłowych (gdy otwierano drzwi kotła, zasuwa kominowa przymykała się automatycznie, gdy z kolei drzwi zamykano, zasuwa się podnosiła, a mechanizm działał także w drugą stronę: drzwi samoczynnie reagowały na poruszanie zasuwą). Kilka sztuk urządzenia zakupić miał kedyw egipski, jako że przynosiło ono ponoć do 20% oszczędności w zużyciu węgla w kotłach, a instalację w egzotycznym Kairze wykonywała firma z Krakowa.

Wiedeńska pracownia Jana Szczepanika.
Wiedeńska pracownia Jana Szczepanika.

Szczepanik zbudował także wynalazek efektownie nazwany fotosculptorem – przyrząd do modelowania rzeźb. Aparat ten zbudowany został z zestawu zwierciadeł, przez który widoczne były jednocześnie nakładające się na siebie: oryginał (np. odlew gipsowy ludzkiej głowy) i tworzywo na kopię (glinę, drewno czy kamień). Przy zastosowaniu tego systemu rzeźbiarz mógł łatwo dokonać porównania obu obrazów i dopracować miejsca, które pozostawały niezgodne. Jedyny egzemplarz tego pomysłowego urządzenia otrzymać miał cesarz Franciszek Józef.

Szczepanik zaprojektował także kamerę fotograficzną umożliwiającą wykonywanie zdjęć barwnych. Miała ona jeden obiektyw oraz zwierciadła dzielące jego powierzchnię na trzy części, co pozwalało na jednoczesne utrwalenie obrazu na trzech czarno-białych kliszach. Fotografie różniły się tylko stopniem zaczernienia poszczególnych elementów, ale skopiowane na szklane płyty i nałożone na siebie w skonstruowanym przez Szczepanika rzutniku pozwalały na wyświetlenie na ekranie kolorowej reprodukcji!

Największy rozgłos przyniosła jednak Szczepanikowi opracowany wówczas materiał kulochronny, odporny nie tylko na strzały z rewolweru, ale również ciosy zadawane bronią białą. Jak opisywał ją dziennikarz: „osobliwa tkanina sprawia, że siła uderzenia rozdziela się na boki i przez to słabnie; kula odpada, sztylet się ześlizguje, tkanina pozostaje nienaruszona”. Z materiału tego wynalazca szył nie tylko kamizelki i uniformy, ale także osłony dla pojazdów (z dodatkowym podkładem z blachy stalowej). W 1902 roku taki pancerz na karecie króla hiszpańskiego Alfonsa XIII udaremnił zamach na monarchę – rzucona przez zamachowca bomba nie wyrządziła pasażerom pojazdu żadnej krzywdy (wdzięczny król odznaczył Szczepanika wysokim orderem). Tkaninę kulochronną zamówił także car Mikołaj II, lecz gdy chciał udekorować wynalazcę orderem, ten odmówił.

Demonstracja kamizelki kulochronnej.
Demonstracja kamizelki kulochronnej.

W 1901 roku niespodziewanie Szczepanik musiał przerwać prace, aby odbyć obowiązkową służbę wojskową w Twierdzy Przemyśl. Konstruktor pracował wówczas m.in. nad „elektrycznym karabinem, który w minucie wyrzuci kilkanaście strzałów”, co bardzo interesowało Ministerstwo Wojny Austro-Węgier, toteż podczas służby prawdopodobnie nie był zbyt często angażowany w ćwiczenia fizyczne, musztrę lub obowiązki wartownika. Częściej zresztą niż w koszarach widywano go na przemyskich spotkaniach naukowych i towarzyskich. Ostatecznie cesarz Franciszek Józef szybko zwolnił Szczepanika ze służby, a gest monarchy – jak podawał tygodnik „Światło” – „szczerze ucieszył szerokie koła naszego społeczeństwa zainteresowane w niezwykłym stopniu dalszym losem młodego geniusza”.

To wtedy też prasa krajowa zaczęła określać Szczepanika mianem „polskiego Edisona” (prasa austriacka pisała jednak o „austriackim Edisonie”). Była jednak między wynalazcami jedna bardzo istotna różnica – o ile Edison miał zmysł biznesmena i potrafił znakomicie przekuwać swoje wynalazki w rynkowe sukcesy, o tyle Szczepanik takich umiejętności nie posiadał. Rozpoczął jednoczesne prace nad zbyt wieloma zbyt kosztownymi i niemożliwymi do szybkiego wdrożenia lub sprzedania pomysłami, co w połączeniu z krótkowzrocznością wspólników, którzy nie chcieli czekać wiele lat na spodziewane zyski, sprawiło, że już w 1902 roku wynalazca musiał zamknąć swoją wiedeńską pracownię i zwinąć tkackie interesy.

Jan Szczepanik w swojej pracowni.
Jan Szczepanik w swojej pracowni.

Pocieszenie znalazł w miłości. Ożenił się z poznaną jeszcze podczas odbywania służby wojskowej w Przemyślu Wandą Dzikowską i mógł wreszcie skoncentrować na życiu rodzinnym. Opuścił też Wiedeń, by osiąść w prowincjonalnym Tarnowie. Zajmowały go wówczas czynności tak odległe od wynalazczości jak zakup i meblowanie mieszkania czy górskie wycieczki. Wkrótce zresztą urodził się pierwszy syn Szczepanika. Zdawało się, że to koniec międzynarodowej kariery „polskiego Edisona”.

Wynalazca miał jednak w głowie jeszcze wiele genialnych pomysłów.

 

Korzystałem m.in. z prac Władysława Jewsiewickiego „Polski Edison – Jan Szczepanik” oraz Anny Pragłowskiej „Obrazy i barwy”. Reprodukcje fotografii z archiwum Fundacji im. Jana Szczepanika zamieszczam za drugą z ww. publikacji.

Udostępnij ten artykuł

Podobne tematy

Nauka

Przeczytaj w następnej kolejności

Read Full Story