'Nuts and Bolts' präsentiert die 7 Bausteine des modernen Ingenieurwesens.

Nuts and BoltsRoma AgrawalW.W. Norton & Co., $29.99

Was passiert, wenn man eine Herausforderung stellt, eine Reihe von Charakteren vorstellt, die von Hunger, Frustration, Neugierde, Mitgefühl oder vielleicht auch etwas Bosheit getrieben sind, und ein paar Wendungen und Überraschungen hinzufügt? Ein Buch über Ingenieurwesen.

In "Nuts and Bolts" bietet die Bauingenieurin Roma Agrawal eine aktualisierte Version der Liste der sechs grundlegenden Maschinen - der Hebel, das Rad und die Achse, der Flaschenzug, die schräge Ebene, der Keil und die Schraube - an, die Renaissance-Wissenschaftler und -Ingenieure als grundlegend für die Technologie dieser Ära identifiziert haben. Sieben Elemente, argumentiert Agrawal, "bilden die Grundlage der modernen Welt": der Nagel, das Rad, die Feder, der Magnet, die Linse, das Seil und die Pumpe (SN: 4/26/22). Wenn darüber diskutiert wird, welche Objekte in die Liste aufgenommen oder ausgeschlossen werden sollen, wird Agrawal sich wahrscheinlich nicht darum kümmern. Eine wichtige Botschaft des Buches ist, dass Ingenieurwesen für Menschen aller Art ist.

Jedes Element hat sein eigenes Kapitel. Präzise, aber einfache Beschreibungen der Betriebsprinzipien jedes Objekts sowie hilfreiche handgezeichnete Diagramme machen das Buch auch für Unwissende zugänglich. Agrawals Begeisterung für Ingenieurwesen springt durch ihre lebendigen Beschreibungen auf den Leser über. Hier handelt es sich um jemanden, der das Ticken mechanischer Uhren als "beruhigend" beschreibt - eine Seele, genährt von Erfindung und Handwerkskunst.

Nachdem sie untersucht hat, wie jede Erfindung mit den auf sie wirkenden physikalischen Kräften und Feldern umgeht, stellt Agrawal die sieben Elemente in den verschiedenen Technologien vor, die sie ermöglichen, von Flugzeugen und Brücken bis hin zu Instrumenten, Waffen und Fernsehgeräten. Mit diesen Erfindungsgeschichten kommen bekannte Charaktere wie Alexander Graham Bell, aber auch Pioniere, die von der Nachwelt weitgehend vergessen wurden, einschließlich "des oft versteckten oder nicht anerkannten Beitrags minorisierter Menschen im Ingenieurwesen".

Da sind die mongolischen Bogenschützen, die die Feder ihrer Bögen durch die Kombination von Materialien mit unterschiedlichen Vorteilen perfektionierten, und der arabische Universalgelehrte Ibn al-Haytham aus dem 11. Jahrhundert, der viele der für das Design von Linsen wesentlichen optischen Prinzipien festlegte (SN: 2/24/15). Eine amerikanische Hausfrau des 19. Jahrhunderts taucht auf - ihre Frustration darüber, dass ihr Personal ihr schickes Geschirr zerbricht, trieb sie dazu, eine automatische Spülmaschine auf Basis von Zahnrädern zu erfinden (die von Rädern abgeleitet sind) - ebenso wie ein vergeltungsbereiter Bestatter. Im Jahr 1892 ließ er eine mechanische "mädchenlose, fluchlose, störungsfreie, wartungslose" (seine Worte, nicht Agrawals) Telefonvermittlung patentieren, die Magnete verwendete, um die Arbeit der Telefonisten zu übernehmen. Diese Arbeiterinnen, die normalerweise Frauen waren, hatten die Drähte des Anrufers mit denen der angerufenen Person verbunden, und es stellte sich heraus, dass eine von ihnen die potenziellen Kunden des Bestatters umleitete.

Die Hauptfigur, die all diese Geschichten zusammenführt, ist Agrawal selbst, sei es, wenn sie von ihren Bemühungen in einer Schmiede oder an einer Töpferscheibe berichtet (ja, Agrawal zufolge wurde das Rad viele, viele Male wiederentdeckt) oder wenn sie die IVF beschreibt, der sie sich unterzog, und die Mikroskoplinsen, die die Embryologin verwendete, als sie die ersten beiden Zellen ihrer Tochter miteinander verband. Wir sehen Agrawal als professionelle Ingenieurin, aber auch als neugieriges Kind, als Teenagerin, die klassischen indischen Tanz praktiziert, als Studentin und als Mutter. Das Endergebnis ist berührend, mehr als man es von einem Ingenieurbuch erwarten würde.

Agrawal endet mit der Pumpe. Um zu demonstrieren, wie dieses mechanische Werkzeug Flüssigkeiten bewegt, konzentriert sich Agrawal auf Brustpumpen. Ein Automotor mag ein offensichtlicheres Beispiel sein, aber die Geschichte der Brustpumpe verdeutlicht die Bedeutung des benutzerorientierten Ingenieurwesens. "Ich fühlte mich wie ein Nutztier inmitten der verschiedenen Gerätschaften, die an meine Brust angeschlossen waren", schreibt Agrawal über ihre eigene Erfahrung mit herkömmlichen Brustpumpen, anscheinend "kein Zufall, da die Inspiration für eine frühe Brustpumpe aus dem Melken von Kühen stammt."

Diese sperrigen, langsamen, oft manuell betriebenen Pumpen sind außerhalb des Hauses oder eines Badezimmers unpraktisch zu verwenden, im Gegensatz zur kürzlich entwickelten Elvie-Brustpumpe, die in einen BH passt und automatisch und diskret pumpen kann, während die Frau ihr Leben weiterlebt. Es ist erfrischend, jemanden so offen über die Erschöpfung und den Schmerz sprechen zu hören, die viele Frauen beim Stillen erleben.

Die Elvie-Brustpumpe zeigt, wie wichtig es für Ingenieure ist, ein gründliches Verständnis der Bedürfnisse der Menschen zu haben, die das Gerät verwenden werden, und warum das Ingenieurwesen Menschen aus allen möglichen Hintergründen erfordert.

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