38° 53′ 28.68″ N, 77° 1′ 48″ W
Das National Museum of American History wird gerne übersehen, weil sein Name die Vorstellung von Reihen verstaubter Gemälde amerikanischer Pioniere hervorruft. Doch tatsächlich ist das Museum voller wissenschaftlicher, mathematischer und industrieller Artefakte und gehört wie das Science Museum in London (Kapitel 77) und das Deutschen Museum in München (Kapitel 19) zu den größten Wissenschaftsmuseen der Welt.
Die interessanten Hauptausstellungen umfassen die Themen Telekommunikation, Computer und Büromaschinen, Energie und Leistung, Gesundheit und Medizin, Industrie und Fertigung, Messung und Kartografie, Wissenschaft und Mathematik sowie Verkehrswesen.
Die Telekommunikations-Sammlung beinhalt eines von Alexander Graham Bells Telefonen, das 1876 zu Demonstrationszwecken für Verbindung zwischen Boston und Salem verwendet wurde (mehr über Alexander Graham Bell erfahren Sie in Kapitel 4). Es gibt auch einen Ethernet-Prototyp von Robert Metcalf, der fast hundert Jahre nach dem Telefon entwickelt wurde. Ethernet ist der Standard für die Verbindung von Computern mit Netzwerken und wird auf der ganzen Welt in privaten Haushalten und Büros eingesetzt.
Einen Großteil der Computer- und Büromaschinen-Ausstellung, einschließlich des Altair 8800-Microcomputers (der die PC-Revolution mit einleitete), des Apple II, Teilen eines ENIAC-Rechners und einer Hollerith-Tabelliermaschine (siehe Abbildung 12.1), finden Sie auch in anderen Computermuseen (wie etwa dem Computer History Museum; Kapitel 86).
Im National Museum of American History ist allerdings auch der erste Computer-Bug zu sehen, und zwar in einem Notizbuch aus dem Jahr 1947, das der Computer-Wissenschaftler Grace Hopper nutzte, als er am Mark II-Computer der Universität Harvard arbeitete. Mark II aber verhielt sich unberechenbar. Als Ursache fand man eine Motte in einem der Relays. Diese Motte ist in das Notizbuch geklebt und mit dem Kommentar »first actual case of bug being found« versehen.
In der Ausstellung zu Energie und Leistung werden eine Volta’sche Säule aus dem Jahr 1805 (siehe Die Voltasche Säule), eine frühe Leuchtstoffröhre von GE und einen zentrifugalen Kälteverdichter von Carrier aus dem Jahr 1922, der als praktische und effektive Klimaanlage verwendet wurde, gezeigt.
Die Ausstellung zu Gesundheit und Medizin umfasst das erste elektrohydraulische Herz, das einem Menschen implantiert wurde, einen frühen Computertomographen, eine eiserne Lunge aus dem Jahr 1931 und eine von Röntgens frühen Röntgenröhren. Die Sammlung zum Thema Industrie und Fertigung beinhaltet einen Bakelizer (die Maschine, die zur Herstellung von Bakelit verwendet wurde, siehe Kasten) und einen Ford Model T (auch Tin Lizzy genannt).
Im Bereich Maße und Kartographie können Sie sich einen Massenspektrographen aus dem Jahr 1940 und eine Reihe von Navigationsgeräten wie Kompasse, Oktanten und Marinechronometer ansehen. Die Ausstellung zu Wissenschaft und Mathematik umfasst tausende gut erläuterter Geräte von Rechenschiebern bis hin zu Lasern. In der Verkehrswesen-Ausstellung hingegen finden Sie einige der größten Ausstellungsstücke – hier können Sie sich Autos, Lastkraftwagen, Straßenbahnen und Lokomotiven anschauen.
Das Museum bietet natürlich viel mehr als rein wissenschaftliche Aspekte. Wenn Sie noch nicht genug haben, können Sie sich in den nicht-wissenschaftlichen Bereichen genauer mit der amerikanischen Geschichte auseinandersetzen.
Information zum National Museum of American History finden Sie unter http://americanhistory.si.edu/. Der Eintritt in das Museum ist frei.
Bakelit
Bakelit war der erste industriell hergestellte Kunststoff. Er wurde 1907 von Dr. Leo Baekeland entwickelt und entsteht, wenn Phenol und Formaldehyd unter Wärme und Druck verschmolzen werden. Im Museum ist sein (immer noch funktionierender) »Bakelizer« zu sehen. Dieser besteht aus einer schweren eisernen Druckkammer und einem Dampfkessel, der benötigt wurde, um die Reaktion zwischen Phenol und Formaldehyd zu steuern.
Bakelit ist ein Polymer. Er besteht aus großen Molekülen, die selbst aus sich wiederholenden Elementgruppen, sogenannten Struktureinheiten, zusammengesetzt sind. Vor der Entwicklung des Bakelits wurden natürlich vorkommende Polymere verwendet. Frühe Schallplatten bestanden aus Schellack, einem Polymer, das aus den Ausscheidungen der Lackschildlaus Kerria lacca gewonnen wurde.
Die Reinform der Ausscheidung wird als Lack bezeichnet, was dann auch die Begrifflichkeit in den betreffenden Anwendungsbereichen geprägt hat und in unsere Alltagssprache eingeflossen ist. Sie werden sicher daran denken, wenn Sie das nächste Mal alte Schellacks sortieren oder einen Stuhl lackieren, von dem der Lack abgeblättert ist.
Die DNA (siehe Kapitel 71) und Kunststoffe sind ebenfalls Polymere. Der synthetische Kunststoff Polypropylen, der eine breite Nutzung von Verpackungen bis hin zu Banknoten findet, ist ein Polymer aus sich wiederholenden C3H6 – Blöcken in einer langen Kette, die durch Kohlenstoff-Bindungen zusammengehalten wird (Abbildung 93.1).
Im Gegensatz dazu ist Bakelit nicht in einer Kette angeordnet, sondern querverbunden. Seine Struktureinheiten werden zu einem komplexen und unregelmäßigen Muster verknüpft. Die Bakelit-Reaktion basiert auf der Mischung von Phenol und Formaldehyd. Phenol (Abbildung 93.2) ist ein kristalliner Körper mit der chemischen Formel C6H5OH und wurde von dem englischen Chirurgen Sir Joseph Lister als frühes Antiseptikum verwendet.
Formaldehyd (Abbildung 93.3) ist ein farbloses Gas mit der chemischen Formel H2CO, das zur Einbalsamierung genutzt wird.
Formaldehyd und Phenol reagieren miteinander und bilden ein Zwischenmolekül. Wenn man dieses erhitzt, reagiert es ein zweites Mal mit dem Phenol. Dabei entsteht die Bakelit-Struktureinheit und Wasser. Die Struktureinheiten verbinden sich dann zu dem Polymer (Abbildung 93.4).
Bakelit ist ein hitzestabiles Polymer. Wenn es einmal abgekühlt ist, bleibt die Struktur fest und hart. Eine erneute Erhitzung des Bakelits führt nicht zum Schmelzen, sondern im Gegenteil zu einer Stärkung der Polymerstruktur.