机械维修“达人”玛丽·沃尔顿

科学史话

1827年生于纽约市的玛丽·伊丽莎白·沃尔顿是很少有人听说过的美国发明家。她拥有一家提供膳食的寄宿公寓。与多数女性不同，她动手能力强，公寓管理过程中遇到的一些机械维修方面的问题，她往往自己解决。

她生活的年代是美国工业大发展的时代。那时，纽约市有好多炼油厂、煤场、生产清漆和化肥的工厂、氨水厂等厂家，每天排出大量的黑烟，笼罩在曼哈顿区的上空。穿过纽约市的火车也排放出大量黑烟。针对这个情况，沃尔顿发明了烟囱除尘技术并获得了专利。她的解决方案是在烟囱里安装水箱，使黑烟进入水箱后再排放出去，从而拦截住烟里面的污染物。水箱拦截污染物后的脏水则倾入城市的下水道。1879年11月，她获得了烟囱除尘技术专利。

彼时英国的空气污染也十分严重，作家狄更斯在1852年的一篇文章里描述了伦敦的烟雾，说“大街上充斥着棕色的浓烟”。沃尔顿曾去英国宣传推销这项技术，有英国官员称赞该项技术是“本时代最伟大发明之一”。

她的另一个重要发明是减少噪声污染的技术，用现在的话说也属于环保技术。当时，有9英里长的铁轨穿过纽约市繁华区。她家附近就有一个高架铁道，过往火车发出的噪声使她忍无可忍，也使纽约广大居民忍无可忍。于是，纽约市政府召集了一些机械能工巧匠和发明家来寻求解决方案，召集对象包括大发明家爱迪生。爱迪生花了半年时间未能找到解决方案，此时沃尔顿出马了。为了找到噪声问题的症结，她曾在三天时间里反复乘坐高架铁道列车，在车上仔细谛听，仔细观察。乘客们看到这位衣着得体的妇女将头伸出车窗俯向铁轨，觉得很怪异，售票员曾将她赶下车去。她发现，是由于高架铁轨支撑物的减震效果有限，铁轨放大了火车的噪声。

于是，她在家中地下室里，采用各种降噪方法和她制作的铁轨模型开展实验。实验之一是，她将铁轨模型放在木头盒子里，盒外壁涂上柏油，盒子里内衬棉花，填充以沙子。她的实验发现，沙子吸收震动的效果最好。后来，在纽约市高架铁道某路段的支撑物下安装了沃尔顿设计的盒状减震系统，进行了一系列实验，效果不错。于是，沃尔顿的铁轨减噪技术在1881年获得了专利，她将该技术转让给纽约市大都会铁路公司。

遗憾的是，关于这位了不起的发明家早年经历的文字记载极少。幸好，肯塔基州列克星敦出版的《每周记事》1884年间发表过沃尔顿的一句话：“我的父亲没有儿子，他坚信几个女儿都应受教育。为此他不惜一切代价。”