دانشنامه تاریخی
پیچ آرشمیدس، یکی از مشهورترین اختراعات دوران باستان، توسط دانشمند بزرگ یونانی آرشمیدس سیراکیوزی در قرن سوم قبل از میلاد طراحی شد. این دستگاه به نوآوری فناوری مهمی در زمان خود تبدیل شد که امکان حل بسیاری از مسائل مربوط به بالا بردن و جابجایی مایعات را فراهم کرد. در این مقاله، به بررسی تاریخچه ظهور این اختراع، ساختار آن، اصول کار و همچنین کاربردهای آن در دوره‌های مختلف می‌پردازیم.
آرشمیدس در سیراکیوز زندگی می‌کرد که در آن زمان مرکز تجاری و فرهنگی مهمی در جزیره سیسیل بود. او تنها ریاضیدان برجسته نبود بلکه مخترع، مهندس و فیزیک‌دان نیز بود. جنگ‌های مداوم و نیاز به آبیاری اراضی کشاورزی در این منطقه، نیاز به ابزارهای مؤثر برای مدیریت آب را به وجود آورد. در چنین شرایطی آرشمیدس پیچ خود را ایجاد کرد که بعدها به نام او شناخته شد.
پیچ آرشمیدس از یک حلزونی تشکیل شده است که دور یک لوله استوانه‌ای پیچیده شده است و می‌تواند به صورت افقی یا مایل به زمین قرار گیرد. ساختار دستگاه شامل عناصر زیر است:
زمانی که پیچ می‌چرخد، مایعی که در پایین قرار دارد را جذب کرده و آن را به سمت بالا به کمک حلزونی می‌برد.
اصل کار پیچ آرشمیدس بر اساس مکانیک چرخشی است. هنگامی که پیچ می‌چرخد، پره‌های حلزونی آن آبی را که در قسمت پایین دستگاه قرار دارد، جذب می‌کنند. هر چرخش پیچ امکان بالا بردن مقدار مشخصی از مایع را از طریق لوله فراهم می‌کند. این فرایند به کارکرد مکانیزم حلزونی شباهت دارد.
راندمان کار پیچ به زاویه شیب و سرعت چرخش آن بستگی دارد. با انتخاب درست پارامترها، پیچ آرشمیدس می‌تواند آب را به ارتفاع زیادی بلند کند که آن را به دستگاه ایده‌آلی برای آبیاری مزارع و تأمین آب برای نیازهای مختلف تبدیل می‌کند.
از زمان اختراع خود، پیچ آرشمیدس کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده است. در دوران باستان، او برای:
در قرون وسطی، به لطف دانشمندان عرب، پیچ آرشمیدس در کشورهای عربی و در ادامه در اروپا گسترش یافت. از آن در آسیاب‌های آبی و پمپ‌ها استفاده می‌شد. در اواخر قرن نوزدهم – اوایل قرن بیستم، هنگامی که نیاز به آبیاری مناطق وسیع بوجود آمد، این پیچ دوباره در کشاورزی محبوب شد.
امروزه پیچ آرشمیدس در صنایع مختلف استفاده می‌شود. او در موارد زیر به کار می‌رود:
نسخه‌های مدرن پیچ آرشمیدس می‌توانند از مواد مختلفی ساخته شوند که در نتیجه آن‌ها را بادوام و مؤثر می‌کند. استفاده از پیچ در پمپ‌ها کارایی و قابلیت اطمینان آن‌ها را بهبود می‌بخشد.
پیچ آرشمیدس یکی از بزرگترین اختراعات در تاریخ بشریت باقی مانده است. سادگی و کارایی آن، آن را در دنیای امروز همچنان مرتبط می‌سازد. به لطف این دستگاه، بشریت توانسته است روند مدیریت آب را به طور قابل توجهی بهبود بخشد که تأثیر زیادی بر کشاورزی، صنعت و محیط زیست دارد. مطالعه آثار آرشمیدس و اختراعات او، دانشمندان و مهندسان را در سرتاسر جهان برای ایجاد فناوری‌های جدید که می‌تواند آینده را تغییر دهد، الهام می‌بخشد.