به هر وسیلۀ مکانیکی یا الکترونیکی جدیدی که اختراع شده و در بازار عرضه شود، با چند پیش‌شرط اصطلاحاً «گجت» می‌گویند. پیش‌شرط اول خلاقانه بودن ایدۀ ساخت آن وسیله است و پیش‌شرط دوم به کارایی آن برمی‌گردد. گجت‌ها باید گرهی از مشکل انسان‌ها باز کنند یا کاربردی داشته باشند که مورد استفاده عموم قرار بگیرد. با این تعریف اولیه قصد داریم به سراغ داستان قدیمی‌ترین گجت‌ها برویم. سفری هیجان انگیز در دل تاریخ که قرار است ما را با داستان ساخت و اختراع ساده‌ترین وسیله‌ها و پیچیده‌ترین آنها آشنا کند. با این مقدمه قرار است به سراغ داستان آتش و گجتی به نام فندک برویم.
از دیرباز آتش مهم‌ترین عنصر در زندگی بشر بوده است. برای آشنایی با اهمیت عنصر آتش کافی است نیم‌نگاهی به تاریخ زندگی بشر بیاندازیم. از انسان‌های نخستین گرفته تا همین انسان مدرن، پیوسته یک وابستگی شدیدی به آتش داشته‌اند. البته در سالیان ابتدایی زندگی بشر، آتش به عنوان یک عنصر طبیعی که به سختی قابل کنترل بود شناخته می‌شد. و امروز آتش به یک عنصر مصنوعی بدل شده که به راحتی قابل کنترل است.
اهمیت آتش در اسطوره و تاریخ
یکی از اولین داستان‌های شاهنامه داستان کشف آتش است. داستان از این قرار است که روزی هوشنگ روشن‌روان از شاهان پیشدادی شاهنامه برای تفرج به کوهسار می‌رود. و از قضا ماری سیاه رنگ با چشمانی سرخ رنگ و با قامتی دراز سر راه هوشنگ سبز می‌شود. پادشاه ایران زمین که چاره‌ای جز مبارزه سر راه خودش نمی‌بیند، سنگی از زمین برمی‌دارد و به سوی مار سیاه رنگ پرت می‌کند. مار از مهلکه می‌گریزد و آسیبی نمی‌بیند؛ اما از برخورد سنگ با سنگهای زمین جرقۀ آتشی پدیدار می‌شود و به این شکل هوشنگ روشن‌روان نخستین بار چگونه برافروختن آتش را کشف می‌کند. هوشنگ آتش را روشنایی ایزدی می‌نامد و آن را هدیه خداوند می‌خواند.
یکی از روایت‌های جذاب دربارۀ جنگ سدۀ ایرانیان هم مربوط به همین داستان هوشنگ پادشاه ایران زمین است. که به خاطر کشف آتش جشنی برپا می‌دارد و آن را جشن سده می‌نامند.
این داستان شاهنامه اگرچه رنگ و رویی اسطوره‌ای دارد، اما اگر نگاهی به اسطوره‌های دیگر کشورها هم بیاندازید، عنصر آتش در تمام آنها یا هدیه‌ای از خدایان است یا اینکه نقش مهمی در زندگی مردمان بازی می‌کند. آتش در تمام این سالیان مهم‌ترین عنصر برای ادامۀ حیات انسان‌ها بوده و هست.
آتش در سده‌های میانی تاریخ بشریت
کمی از دوران اساطیری فاصله بگیریم و به دنیای مدرن امروزی نزدیک‌تر شویم. در سده‌های میانی تاریخ بشریت با اینکه سال‌ها از کشف آتش می‌گذشت، اما همچنان سنگهای چخماق و آتش‌زنه‌ها مهم‌ترین وسایل برای برافروختن آتش به حساب می‌آمدند. سنگهای آتش زنه یا پرینت در حقیقت نوعی سنگ سخت و رسوبی بودند که از نظر علمی در شاخۀ سنگهای کوارتز قرار می‌گرفتند. این سنگ‌ها ارزش بالایی داشتند و پیدا کردنشان در طبیعت کاری دشوار بود.
اگر مثل من همیشه کنجکاو بوده‌اید که چطوری با سنگ چخماق آتش روشن می‌کنند، باید گفت همه چیز به ساختار مولکولی این سنگ‌ها برمی‌گردد.
در واقع آنچه در برخورد دو سنگ آتش‌زنه باعث ایجاد جرقۀ آتش می‌شود، شبکۀ مولکولی نامنظم این سنگهای رسوبی است. فرمول شیمیایی این سنگ‌ها AgNO3 است؛ که یک مولکول یونی به حساب می‌آید. مولکول‌های یونی دارای یک سر مثبت و یک سر منفی هستند و معمولاً شکلی کریستال مانند دارند. اما از قضا در سنگهای آتش‌زنه خبری از این ساختار کریستالی منظم نیست. سنگهای چخماق بر اثر رسوبات دریایی و در طول سالیان شکل گرفته‌اند. همین مسئله سبب شده تا ساختار کریستالی آنها تحت فشار بالا و به طور نامنظمی شکل بگیرد.
وقتی دو سنگ چخماق به هم برخورد می‌کنند، قطب‌های هم‌نام و ناهمنام مولکول‌های AgNO3 در کنار هم قرار می‌گیرند. و همین ساختار مولکولی نامنظم آنها سبب‌ساز یک تجزیۀ مولکولی می‌شود. در نتیجۀ این واکنش‌های بین مولکولی گاز اوزون یا همان O3 می‌شود. این واکنش به شدت گرماده است و یکی از نتایج جانبی آن تولید حرارت و شعلۀ آتش به شکل جرقه‌ای گذرا است.
سنگهای چخماق تا سالیان سال برای روشن کردن آتش مورد استفاده قرار می‌گرفتند. تا اینکه در قرن نوزدهم بالاخره نخستین فندک‌ها و نخستین کبریت‌ها ساخته شده و در دسترس مردم قرار گرفتند.
لامپ دوبراینر، نخستین فندک تاریخ بشر
ساخت نخستین فندک را به یوهان ولفگانگ دوبراینر نسبت می‌دهند. دوبراینر یک دانشمندان آلمانی بود که در قرن نوزدهم میلادی زندگی می‌کرد. قرنی که بیشتر از هر چیزی به واسطۀ انقلاب صنعتی‌اش معروف است.
چیزی که ولفگانگ دوبراینر ساخته بود و بعدها به «لامپ دوبراینر» معروف شد، وسیله‌ای برای مدیریت یک واکنش شیمیایی بود؛ که بین فلز روی و اسید سولفوریک اتفاق می‌افتاد. واکنش‌پذیری بالای اسید سولفوریک به نوعی است که اگر در کنار فلز روی قرار بگیرد، یک واکنش شیمیایی و با شدت بالایی بین این دو رخ می‌دهد؛ که یکی از فراورده‌های آن گاز هیدروژن است. مرحلۀ دوم انجام واکنش سوختن بود. هدف دوبراینر این بود که با سوزاندن هیدروژن در مجاورت هوا شعلۀ آتش پایداری تولید کند.
اختراع لامپ دوبراینر به سال 1823 میلادی برمی‌گردد. این دستگاه تا سال 1880 میلادی به شکل انبوهی در اروپا و آمریکا تولید می‌شد. اختراع ولفگانگ یک اختراغ مهم در آن سال‌ها به حساب می‌آمد و به همین خاطر میلیون‌ها لامپ دوبراینر در همان دهۀ بیست و سی به فروش رفت.
ساز و کار فندک دوبراینر
دوبراینر برای اینکه سرعت واکنش فلز روی و اسید سولفوریک را مدیریت کند، دستگاهش را به صورت دو حباب جدا از هم طراحی کرده بود. اسید سولفوریک در بخش بالایی دستگاه ریخته می‌شد و سپس به صوت قطره قطره به سمت محفظۀ پایینی سرازیر می‌شد. فلز روی در کف محفظۀ پایینی قرار می‌گرفت.
تماس اسید سولفوریک با فلز روی منجر به واکنش مورد نظر دوبراینر می‌شد؛ که در نتیجۀ آن گاز هیدروژن به عنوان یکی از فراورده‌ها آزاد می‌شد. دوبراینر برای هدایت گاز هیدروژن آزاد شده از یک لولۀ مستقیم کمک گرفته بود که گاز را به سمت بالای دستگاه هدایت می‌کرد.
هدف دوبراینر این بود که به واسطۀ واکنش سوختن هیدروژن در مجاورت جریان هوا شعلۀ آتش را پدید بیاورد. این دانشمند آلمانی به خوبی می‌دانست که واکنش هیدروژن و اکسیژن یک واکنش گرمازاست که با شدت بالایی رخ می‌دهد و شعلۀ آتش را پدید می‌آورد. البته با این شرط که مقدمات انجام واکنش به خوبی فراهم باشد.
دوبراینر برای افزایش سرعت این واکنش شیمیایی از یک اسفنج پلاتینیومی کمک گرفته بود. در حقیقت این اسفنج نقش کاتالیزگر را در واکنش هیدروژن و اکسیژن بازی می‌کرد. اسفنج در انتهای لوله‌ای قرار داشت که گاز هیدروژن از طریق آن به سطح می‌رسید. گاز هیدروژن بر روی اسفنج پلاتینیوم می‌نشست و سپس بر اثر سوختن در مجاورت اکسیژن هوا شعلۀ ملایمی تولید می‌کرد.
نکتۀ مهم دربارۀ لامپ دوبراینر خطرآفرینی بالای آن بود. مبنای ساخت این وسیله انجام دو واکنش شیمیایی سریع بود که اگر به درستی کنترل نمی‌شد، مشکلات زیادی را به وجود می‌آورد. نکتۀ دیگر به اندازۀ لامپ دوبراینر برمی‌گشت. سالیان سال اندازه و وزن بالای این دستگاه باعث محدود شدن موارد استفادۀ این اختراع مهم شده بود.
اختراع کبریت سه سال پس از اختراغ فندک
اگر لامپ دوبراینر با آن وزن و اندازه را یک فندک رسمی به حساب بیاوریم. می‌توانیم ادعا کنیم که فندک‌ها خیلی زودتر از کبریت‌های ایمنی ساخته شدند.
تا قبل از اینکه جان واکر خیلی اتفاقی نخستین کبریت شیمیایی تاریخ بشر را تولید کند، از چوب‌های آغشته به گوگرد یا موم برای انتقال آتش کمک گرفته می‌شد. اما کبریتی که جان واکر تولید کرد، خود به خود آتش می‌گرفت و اصطلاحاً دیگر نیازی به یک شعلۀ مادر نداشت.
داستان جالب دربارۀ اختراع جان واکر این است که بر حسب یک تصادف اتفاق افتاد. ماجرا این بار از آزمایشگاه جان واکر و در سال 1827 میلادی شروع می‌شود. روزی از روزها واکر چند ترکیب شیمیایی مختلف را داخل ظرفی شیشه‌ای ریخته بود و با یک چوب آن را هم می‌زد. در روایات است که این ترکیب‌های شیمیایی شامل پتاسیم کلرات، صمغ، نشاسته و آنتیموان سولفیت بوده است. گره اصلی داستان اینجاست که ترکیب این مواد ظاهری چسبناک دارد و طبیعتاً تمام سطح چوب را آغشته خواهد کرد. در آزمایشگاه جان واکر نیز دقیقاً همین اتفاق رخ داد. و زمانی که واکر تصمیم گرفت این مواد چسبنده را از روی چوب پاک کند، آن را به صورت اتفاقی روی سطح زبر میز کشید و بعد به یک‌باره: عجی مجی لاترجی! شعلۀ اتش پدیدار شد.
کبریتی که واکر تولید کرد، به کبریت اصطکاکی یا مالشی مشهور شد. بعدها نمونه‌های دیگری از کبریت‌های مالشی نیز به بازار عرضه شدند؛ که البته کم خطرتر از کبریت‌های جان واکر بودند و واکنش سوختن و شعله‌وری در آنها به شکل کنترل شده‌تری صورت می‌گرفت.
نکتۀ دیگر اینکه اگرچه جان واکر سه سال پس از دوبراینر موفق به ساخت کبریت شیمیایی شد، اما در عمل سال‌ها طول کشید تا کبریت‌ها به تولید انبوه برسند و در دسترس مردم عادی جامعه نیز قرار بگیرند.
ساخت فندک‌های چخماقی، تحولی بزرگ در صنعت آتش
اگر سر و کارتان با کلکسیونرها بود باشد، احتمالاً نمونه‌های از فندک‌های چخماقی را دیده‌اید. خودم اولین بار نمونه‌ای از این فندک‌ها را در دم و دستگاه پدربزرگ پیدا کردم. البته که دیگر عمرش به دنیا نبود و هرکاری کردم تا لااقل یکبار روشنش کنم، موفق نشدم.
ساخت فندک‌های چخماقی به اولین سال‌های قرن بیستم برمی‌گردد. پس از اینکه فندک دوبراینر و کبریت‌های شمیایی جایگاه ویژه‌ای در بین مردم پیدا کردند، این اقبال عمومی و جنبۀ اقتصادی ماجرا سبب شد تا دانشمندان زیادی به فکر توسعه و ساخت دستگاه‌های جدید تولید آتش بیفتند.
یکی از دانشمندانی که در این راه به توفیق بزرگی دست پیدا کرد، «کارل اوئر فون ولسباخ»، دانشمندی اتریشی بود. در سال‌های ابتدایی قرن بیستم نفت و بنزین اهمیت ویژه‌ای در صنعت پیدا کرده بود. نفت به عنوان سوختی ارزان قیمت شناخته می‌شد و کاربردهای بسیاری داشت. کارل اوئر نیز زمانی که میل بالای ترکیبات نفتی به شعله‌ور شدن را مشاهده کرد، به فکر استفاده از این ترکیبات در تولید فندکی سبک‌تر افتاد.
نخستین فندکی که کارل تولید کرد، یک نمونه فندک چخماقی نفتی بود که همچنان به خاطر اندازۀ بزرگش باید روی میز قرار می‌گرفت. ساختمان کلی این فندک از یک مخزن، یک فتیله و یک سنگ آتش‌زنه تشکیل می‌شد. ترکیبات نفتی یا بنزینی اصطلاحاً فرار هستند. همین مسئله نیز باعث می‌شود که به کمک فتیله از داخل مخزن بالا آمده، پیوسته سطح فتیله را خیس کنند. مرحلۀ بعد استفاده از سنگ آتش‌زنه برای تولید جرقه بود. کوچک‌ترین جرقه کافی بود تا سر فتیله آتش گرفته، شروع به سوختن کند. برای خاموش کردن این فندک هم لازم بود جریان هوای اطراف فیتیله را محدود کنید.
سال 1930 و افزایش استفاده از فندک‌های چخماقی
پس از اینکه کارل اوئر نخستین فندک چخماقی سوختی را ساخت، کمپانی‌های زیادی دست به تولید این فندک‌ها زدند. به مرور اندازۀ این فندک‌ها نیز کوچک‌تر شد. تا جایی که نمونه‌های جیبی فندک‌های چخماقی نیز ساخته شده و در بازار عرضه شد.
دو جنگ جهانی اول و دوم در کنار هم باعث شد تا کاربرد این فندک‌ها بیشتر از قبل به چشم بیاید. سربازها و نظامیان جزء اولین مردمی بودند که از فندک‌های قابل حمل بهره می‌بردند. در بین این دو جنگ اما اتفاق دیگری نیز رخ داد. پس از جنگ جهانی اول فندک‌های قابل حمل رفته رفته از یک کالای نظامی به یک کالای لوکس بدل شدند.
برندهای مانند «زیپو»، «رانسون» و «کالیبری» اولین شرکت‌های بودند که دست به تولید انبوه فندک‌های قابل حمل زدند. برند «زیپو» احتمالاً شناخته شده‌تر از دو برند دیگر باشد. زیپو برندی آمریکایی بود که با شعار «اولین فندکی که در باد خاموش نمی‌شود» دست به تولید انبوه فندک‌های چخماقی زد. نمونه‌هایی از فندک‌های زیپو را ممکن است در فیلم‌های سینمایی هالیوود و حتی در انیمیشن‌ها دیده باشید. برای مثال انیمیشن وال‌ای را به یاد بیاورید. یکی از چیزهایی که وال‌ای به جمع‌آوری آنها علاقه داشت، همین فندک‌های چخماقی زیپو بود. و بعد زمانی که ایوا، دوست فضایی وال ای، یکی از این فندک‌ها را روشن می‌کند، طوری گل از گلش می‌شکفد که انگار بزرگترین کشف تاریخ فضایی‌ها را از نزدیک دیده است.
ساخت فندک‌های گازی، نخستین فندک‌های ارزان قیمت
چیزی که باعث شد تا فندک‌ها از یک کالای لوکس به یک کالای عمومی تبدیل شوند، جایگزینی سوخت‌های نفتی و بنزینی با گاز بوتان و پروپان بود. مهم‌ترین مشکل فندک‌های نفتی بوی نامطبوع آنها در وقت سوختن بود. این مشکل را در کنار تمام شدن زود به زود سوخت فندک، قیمت بالای آن و کمیاب بودن فندک‌های چخماقی بگذارید تا بهتر متوجه اهمیت فندک‌های گازی شوید.
در سال 1950 این کمپانی «فلامینیر» بود که اولین بار به تولید فندک‌های گازی روی آورد. این فندک‌ها که به «فندک کریلیون» معروف شدند، با گاز بوتان پر شده بود. این فندک‌ها سبک‌تر از نمونه‌های بنزینی بود و به طبع حمل آنها نیز ساده‌تر شده بود. به علاوه اینکه دیگر مشکل بوی بد بنزین و نفت را نداشت.
نکتۀ دیگر دربارۀ فندک‌های پارکر فلامینیر قابل تعویض بودن مخزن آن بود. در پایین این فندک‌ها دو مخزن گازی وجود داشت؛ که با تمام شدن سوخت فندک، مشتریان می‌توانستند آنها را با مخزن‌های جدید جایگزین کنند.
تولید فندک‌های گازی سبب شد تا اغلب کارخانه‌های تولید فندک به سراغ استفاده از سوخت گاز بروند. البته این اتفاق برای تمام کارخانه‌ها رخ نداد. یکی از این کمپانی‌ها برند زیپو بود که تصمیم گرفت همچنان به تولید فندک‌های لوکس خود ادامه دهد. کاری که هنوز هم به آن مشغول است.
فندک یکبار مصرف و ورود چینی‌ها
از نیمۀ دوم قرن بیستم فندک دیگر یک کالای مصرفی پرکاربرد بود. فندک‌های گازی قیمت پایین‌تری نسبت به فندک‌های بنزینی و نفتی داشتند و همین مسئله باعث گسترده شدن استفاده از آنها شده بود.
در سال 1970 شرکتی فرانسوی به نام «سمک» تحول دیگری در دنیای ساخت فندک‌ها به وجود آورد. تولید فندک‌های یکبار مصرف و ارزان قیمت محصولی بود که نیاز آن به شدت در بازار مصرف حس می‌شد. در این فندک‌های پلاستیکی خیلی زود و با نام «کریکت» در بازار اروپا به شهرت دست پیدا کردند.
تولید فندک‌های یکبار مصرف بار دیگر تمامی کارخانه‌های تولید کنندۀ فندک را تحت تأثیر خودش قرار داد. کمپانی آمریکایی بیک در سال 1973 نخستین فندک یکبار مصرف خود را با شعار «سبک‌تر و ارزان‌تر» وارد بازار کرد.
ساخت فندک‌های پیزو الکتریک
اکر نگاهی به ظاهر فندک‌های امروزی بیاندازید، مشاهده می‌کنید که دیگر در ساختمان این فندک‌ها از سنگ چخماق خبری نیست. به جای سنگ چخماق از جزئی استفاده شده است که به آن پیزو الکتریک گفته می‌شود. به زبان ساده اتفاقی که در پیزو الکتریک می‌افتد این است که: شما فشاری مکانیکی را به جزء پیزوالکتریک وارد می‌کنید. نتیجۀ این فشار مکانیکی ایجاد یک میدان الکتریکی در داخل پیزوالکتریک است؛ که به شکل یک جرقۀ الکتریکی با ولتاژ بالا ظاهر می‌شود.
استفاده از پیزو الکتریک برای ساخت فندک‌های گازی به سال 1965 برمی‌گردد. نخستین بار یک شرکت ژاپنی بود که به سراغ استفاده از این فناوری در فندک‌های یک بار مصرف رفت. پیزو الکتریک‌ها در کارخانه تولید می‌شدند و نسبت به سنگ چخماق آتش‌زنۀ ارزان‌تری به حساب می‌آمدند. به علاوه قدرت آتش‌زنی آن نیز بیشتر از سنگهای چخماق بود. در نتیجه خیلی زود جای سنگهای چخماق را در فندک‌ها گرفت.
جمع بندی
آتش یکی از عناصر چهارگانۀ طبیعت است؛ که همواره نقش ویژه‌ای در زندگی انسان‌ها داشته است. روشن کردن آتش تا سال‌های سال کاری دشوار و طاقت فرسا بود. در ابتدا از سنگهای آتش‌زنه برای روشن کردن آتش استفاده می‌شد. اما در قرن نوزدهم ساخت نخستین فندک شیمیایی، که بعدها به لامپ دوبراینر معروف شد، مسیر ایجاد آتش را رفته رفته متحول کرد.
فندک‌ها به عنوان یکی از نخستین گجت‌های ساختۀ دست بشر مطرح هستند. یکی از گجت‌هایی که توانسته‌اند زندگی انسان‌ها را نیز راحت‌تر کنند. در سال‌های آغازین قرن بیستم نخستین فندک‌های بنزینی چخماقی‌وار بازار مصرف شدند. فندک‌هایی که در ابتدا یک کالای لوکس به حساب می‌آمدند و سال‌ها طول کشید تا به یک محصول عمومی بدل شوند. در حقیقت این تولید فندک‌های گازی و یک بار مصرف بود که فندک را از یک محصول خاص به یک محصول عمومی تبدیل کرد.