چسب ولکرو

اختراع چسب ولکرو

CH295638A
جورج مسترال

بسیاری از اختراعات و نوآوری‌های دست بشر، حاصل یک اتفاق برنامه‌ریزی نشده بوده‌اند؛ فردی هوشیار، در حال بررسی یک موضوع خاص بوده و یا در مسیر کار یا زندگی روزمره خود، با پدیده‌ای جدید روبرو می‌شود. نکته حساس و مهم اینجا است که به جای کم‌محلی به این پدیده‌های معمول، توجه لازم به آن‌ها شده و از فرصت‌های پیش‌آمده نهایت استفاده را برد. اختراعاتی همچون شیرین‌کننده مصنوعی ساخارین، پلاستیک و حتی آنتی‌بیوتیک مشهور پنی‌سیلین، از نمونه‌های این اختراعات تصادفی به شمار می‌آیند.

نمونه دیگری از این اختراعات تصادفی، چسب ولکرو (Velcro) است. احتمالاً این اختراع پرکاربرد را همه روزه در گوشه و کنار خود مشاهده می‌کنید، بدون آن‌که به ذهنتان بیاید که این چسب چگونه و در چه شرایطی متولد شده یا حتی اسم آن چیست. یک روز خیلی معمولی را در نظر بگیرید که قصد بیرون رفتن از خانه دارید. قبل از رفتن، باید پوشک بچه را عوض کنید؛ کار سختی نیست، پوشک‌ها چسب‌هایی دارند که به راحتی باز و بسته کردن آن‌ها را میسر می‌کند. حالا می‌خواهید از خانه خارج شوید، پس کفش‌هایش را پایش کرده و باز هم چسب‌های آن را به آسانی می‌بندید. یادتان می‌آید هوا کمی سرد شده و برای جلوگیری از سرما خوردنش، چسب‌های کاپشن وی را هم می‌بندید. در همه این مثال‌های ساده و معمول، شما در حال استفاده از چسب‌های ولکرو هستید!

تصور دنیای فعلی بدون چسب‌های ولکرو که با عنوان بست‌های قلاب‌دار (Hook-and-loop fasteners) هم شناخته می‌شوند، کمی دشوار است. امروزه از این چسب‌ها در بسیاری از جنبه‌های زندگی مدرن، از پوشک‌های یک‌بار مصرف گرفته تا صنعت هوافضا استفاده می‌شود. اما ایده اولیه اختراع این چسب، چگونه پدید آمد؟ مخترع آن کیست و چه روند توسعه‌ای را پیموده است؟

 

تصویر چسب‌های ولکرو یا بست‌های قلاب‌دار

 

خالق چسب ولکرو، یک مهندس سوئیسی به نام جورج مسترال (Georges de Mestral) است. در سال ۱۹۴۱ میلادی، در حالی‌که جورج از پیاده‌روی در دامنه کوه‌های آلپ باز می‌گشت، متوجه پدیده‌ای شد که شاید خیلی از ما هم در زمان‌هایی مشابه آن را تجربه کرده‌ایم. وی متوجه شد که خارهای گیاهی به نام «Burdock» (نوعی گیاه علفی بزرگ از خانواده گل‌های قلاب‌دار)، به شلوار و همچنین موهای سگش چسبیده است. جورج فردی ذاتاً کنجکاو بود و از همین رو، خارهای چسبیده به لباسش را زیر میکروسکوپ قرار داد. وی کاملاً مجذوب چیزی شد که می‌دید. او ۱۴ سال بعدی زندگیش را وقف ساختن یک کپی از چیزی کرد که آن روز دیده بود و در نهایت در سال ۱۹۵۵ میلادی، ولکرو را به جهان معرفی نمود.

شاید بسیاری از شما با تجربه چسبیدن گیاهان قلاب‌دار به لباستان مواجه شده باشید. احتمالاً تجربه‌ای آزاردهنده است، اما مادر طبیعت، هرگز کاری را بدون دلیل انجام نمی‌دهد. اگر کمی دقیق به این پدیده نگاه کنیم، درخواهیم یافت که شاخک‌های گیاهان مذکور، به پوست و موی حیوانات متصل شده و توسط آن‌ها به مکانی دیگر منتقل می‌شوند. در ادامه، گیاه چسبیده روی زمین افتاده و تولد گیاهی جدید را ممکن می‌سازد. اما فارغ از این چرخه طبیعی رشد و تکثیر گیاه، مسترال بیش از آنکه به دنبال چرایی (Why) موضوع باشد،  در پی چگونگی (How) آن بود. وی می‌خواست بداند که چگونه یک سطح بسیار کوچک، می‌تواند چنین استحکامی را در اتصال با دیگر سطوح پدید آورد؟

بررسی دقیق میکروسکوپی، این مسئله را برایش روشن ساخت. روی این سطوح خار مانند، قلاب‌ها وحلقه‌های ریزی وجود دارد که به الیاف لباس متصل می‌شوند. وی به فکر افتاد که شاید بتوان این سیستم ساده و طبیعی را بازتولید کرد. در این صورت، یک اتصال‌دهنده محکم و فوق‌العاده قوی تولید می‌شد که می‌توانست کاربردهای متعددی داشته باشد.

نخستین چالش مسترال، یافتن پارچه‌ای بود که بتوان از آن برای ایجاد این سیستم اتصال‌دهنده استفاده کرد. وی به شهر لیون فرانسه (مرکز مهم و کلیدی نساجی در آن زمان) رفت و با کمک یک بافنده مجرب، انواع الیاف پارچه‌ای را آزمایش کرد. اولین ایده آن‌ها، پنبه بود. نمونه اولیه ساخته شده از نوارهای پنبه‌ای، حاوی هزاران قلاب و حلقه ریز بود که اتصال را برقرار می‌کرد، اما به دلیل نرم بودن بیش از حد پنبه، مقاومت خوبی در برابر باز و بسته شدن‌های متوالی نداشت. سال‌های بعدی هم، آزمایش و خطاهای مجدد مسترال ادامه داشت، هم برای یافتن جنس مناسب سطوح و هم برآورد اندازه بهینه قلاب‌ها و حلقه‌های روی آن‌ها. پس از آزمایش‌های مکرر، وی دریافت که مواد مصنوعی، می‌توانند نتیجه بهتری داشته باشند و در نتیجه تلاش‌های فراوان، موفق به یافتن ترکیبی مقاوم و بادوام شد.

حالا چالش بعدی خود را نمایان می‌ساخت: «تولید انبوه». برای تولید انبوه محصول ابداعی، نیاز به طراحی دستگاه بافندگی خاصی بود که الیاف را درست در اندازه، شکل و تراکم مناسب ببافد. این قضیه هم چند سالی به طول انجامید. در نهایت، در سال ۱۹۵۵ میلادی، مسترال نسخه بهبود یافته محصولش را تکمیل کرد. در هر اینچ مربع این محصول، ۳۰۰ قلاب قرار گرفته و به همان اندازه که هنگام چسبیدن دو سطح روی یکدیگر، استحکام داشت، به همان سادگی هم جدا می‌شد. مسترال، نام تجاری محصول خود را «Velcro» گذاشت. این نام، از ترکیب دو کلمه فرانسوی «Velours» (نوعی پارچه مخملی) و «Crochet» (قلاب‌بافی) تشکیل شده و با تجاری‌سازی موفق این محصول، امروزه هم به همین نام خوانده می‌شود.

مسترال که می‌دانست چه پتانسیل تجاری بالایی پشت این اختراع جالب نهفته است، در اکتبر ۱۹۵۱ میلادی اختراعش را در سوئیس به ثبت رسانید و در ژانویه ۱۹۵۴ هم، موفق به اخذ گواهی ثبت اختراعی به شماره «CH295638A» شد. اولین قدم برای تولید و عرضه چسب‌های ولکرو، افتتاح کارخانجات متعدد در اروپا بود. در فازهای بعدی توسعه، تولید و عرضه در کانادا و آمریکا هم دنبال شد. مسترال از همان ابتدا به فکر توسعه کسب‌وکارش در مقیاس بین‌المللی بود و از همین رو، حفاظت از اختراعش در بازارهای هدف را در اولویت قرار داد. در همین راستا، درخواست‌هایی در هلند، بلژیک، فرانسه و آمریکا هم به ثبت رسانید. درخواست ثبت اختراع وی در آمریکا، گواهی ثبت اختراعی به شماره «US 2717437» را در سال ۱۹۵۵ میلادی برایش به ارمغان آورد.

گفتنی است که در ابتدا، مسترال قصد داشت تا از ولکرو به‌عنوان جایگزینی برای زیپ استفاده کند، اما این ایده موفقیت‌آمیز نبود و در نمایش مد نیویورک در سال ۱۹۵۹، به‌عنوان ایده‌ای زشت و ناهمخوان به آن نگریسته شد. با این وجود، مسترال ناامید نشد و در تلاش بعدی خود، به سراغ لباس‌ها و تجهیزات ورزشی رفت. در سال ۱۹۶۸ میلادی، شرکت مشهور پوما، اولین کتانی‌های مجهز به چسب ولکرو را به بازار عرضه کرد. این چسب‌ها که جایگزین بند کفش شده بودند، انقلابی در کفش‌های بچگانه و در ادامه، کفش‌های نسل جوان ایجاد کرد. حتماً می‌دانید که کودکان و حتی بسیاری از بزرگسالان، با بستن بند کفش خود مشکل دارند و طبیعتاً از چنین جایگزین ساده‌ای به شدت استقبال می‌کنند!

کاربردهای ولکرو به همین‌جا ختم نشد. چند سال قبل از اقدام نوآورانه پوما، در سال ۱۹۶۰ میلادی، ناسا شروع به استفاده از چسب‌های ولکرو برای جلوگیری از شناور شدن اجسام در شرایط بدون جاذبه کرد. با مشاهده کارایی بالای این محصول، ناسا از آن در لباس و کلاه فضانوردان هم استفاده کرد، چرا که راحت‌تر از زیپ و بند، باز و بسته می‌شد. از آن زمان تاکنون، چسب‌های ولکرو همه جا استفاده می‌شوند، از دستگاه‌های مراقبت بهداشتی (دستگاه اندازه‌گیری فشارخون، وسایل ارتوپدی و لباس جراحی) گرفته تا وسایل ورزشی، کفش و لباس، اسباب‌بازی‌ها، بالشت صندلی هواپیماها و ....