1916年，在炎热的夏日即将结束的午夜时分，伊利湖水下120英尺处的一个天然气袋发生爆炸。当时正在建造克利夫兰最新的自来水隧道，这是一条10英尺宽的水下管道，旨在从大约五英里外、超出城市污染海岸线的地方取水。爆炸导致扭曲的导管管道散落在隧道地面上，并撕裂了走廊内的铁轨，有毒的烟雾从废墟中冒出。当灰尘落定后，11名隧道工人丧生。
两支救援队进入隧道搜寻幸存者。但是，他们缺乏应对烟雾和有害气体的适当安全设备；18名救援人员中有11人丧生。大约11个小时后，为了不惜一切代价拯救仍然活着的任何人员，克利夫兰警方求助于当地发明家加勒特·A·摩根——他自称“黑人爱迪生”——以及他两年前获得专利的防毒面具。
“他匆忙地叫上他的兄弟弗兰克，”这位发明家的孙女桑德拉·摩根说。“他们把一堆防毒面具扔进车里——记住，他们当时正在卖这些东西——穿着睡衣就开车去了湖边。”
支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑订阅以支持我们屡获殊荣的新闻报道。 订阅。通过购买订阅，您可以帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
安全穿过烟雾和有害气体
摩根的发明源于一场悲剧。1911年3月25日，一场大火吞噬了纽约的三角制衣公司，造成146名服装工人死亡，其中大多数是被锁在工厂里的年轻女性移民。这一事件使消防规范和安全设备的不足之处暴露在全国范围内，而曾经在克利夫兰蓬勃发展的服装行业工作过的摩根决定尝试制作一种有效的面罩。他解决了一个多年来一直困扰着发明家的问题：吸入烟雾。
“吸入烟雾后引起的肺部并发症约占与火灾相关的死亡人数的77％，”克利夫兰诊所的肺病学家苏米塔·卡特里说，“这主要是由于一氧化碳中毒。一氧化碳非常容易与血红蛋白（我们红细胞中携带氧气的蛋白质）结合，并且比氧气更容易与红细胞结合。血细胞需要向身体释放氧气。但是，当它们与一氧化碳结合时，氧气就无法到达您的肌肉、组织、器官和大脑。您基本上是从内部、在细胞水平上窒息。”
.jpg?w=1350)
大约1914年，一本广告宣传册的封面展示了摩根的发明，即国家安全头罩和防烟器。图片来源：西储历史学会
摩根知道，一氧化碳往往徘徊在站立的人的头部水平附近，而更清洁的空气则徘徊在更靠近脚部的位置。因此，他设计了一种装置，该装置通过悬挂在地面附近的像尾巴一样的长管吸入空气。它在尾骨水平处分成两个软管，沿着佩戴者的胸腔两侧和腋下蜿蜒向上，最后像蛇形的雄海象牙一样进入面罩（类似于养蜂人头盔的头罩）。
从后面看，该系统类似于“Y”，其悬空的进气管让人想起大象的鼻子。实际上，这些动物似乎激发了摩根的想象力：“据我所知，他从马戏团的大象那里获得了灵感，”桑德拉说。“当时天气非常炎热，他看到大象把鼻子伸出帐篷以获得新鲜空气。”
但是，摩根的杰出观察以及由此产生的简单而实用的装置很难销售。桑德拉说，他的父亲是邦联将军约翰·亨特·摩根和一个被奴役的黑人妇女的儿子，而摩根的母亲是黑人，这意味着这位发明家完全受制于种族主义。他上到六年级，主要靠自学。但是他的独创性最终获胜了。在多次尝试出售他所谓的“安全头罩”失败后，摩根创建了一个戏剧性的计划，以绕过潜在买家的偏见。1914年，他聘请了一位白人演员来扮演发明家。然后，摩根乔装打扮，用有毒的烟雾填满了一个帐篷，并示意演员在摩根戴上他的呼吸装置并进入帐篷时娱乐人群——他在那里等了将近半个小时，然后安全地出现，令观众震惊。随之而来的是销售额的快速增长，报纸报道了这次演示——克利夫兰警察局就是这样了解摩根的设备的。
被忽视的英雄
1916年的克利夫兰正在迅速发展成为该国第五大城市。其不断增长的人口使下水道系统不堪重负，并严重污染了伊利湖的供水。自来水隧道延伸到最严重的污染之外数英里，有望提供更清洁的饮用水。
为了建造隧道，被称为“沙鼠”的工人们必须在湖床下挖掘穿过沙子、石膏、石灰石——以及大量的天然气储量。后者是在数百万年前，死去的植物和动物与淤泥、沙子或碳酸氢钙混合后，随着时间的推移被埋在伊利湖深处而形成的。多层沉积物对这种混合物施加了压力和热量，最终将其包含的碳和氢转化为天然气。湖底蕴藏着超过三万亿立方英尺的天然气。就在1916年7月24日午夜之前，沙鼠们击中了一个爆炸性的天然气袋。
当摩根被叫进来并进入隧道时，前两支救援队的尸体散落在管道中。但是，仍有八人幸存，摩根将他们全部拖到安全地带。
但是，第二天，《纽约时报》、《洛杉矶时报》、《芝加哥论坛报》和其他报纸的报道都没有提到摩根。“工头和其他人获得了巨额现金奖励和奖章——他们在报纸上受到了表彰，”桑德拉说。“我的祖父没有。”
摩根对此感到愤慨。“他给克利夫兰市长哈里·戴维斯写了一封措辞严厉的信，”桑德拉说，并引用了一份副本：“我不是一个受过良好教育的人；但是，我拥有在艰难困苦和残酷待遇的学校获得的博士学位。”
大约五年后，在1920年代初期，这位发明家目睹了一起汽车和马拉的马车在十字路口发生的恐怖事故。他的聪明才智再次发挥了作用。在摩根之前，交通信号灯只有两个位置：停止和前进。“我祖父的伟大改进，”桑德拉说，“是‘全保持’——也就是现在的黄灯。”摩根在1923年获得了三位式交通信号灯的专利，并很快以40,000美元（相当于今天的约610,000美元）的价格将该想法出售给了通用电气。他于当年晚些时候在俄亥俄州的韦克曼购买了250英亩的土地，并将其改造成了一个非裔美国人乡村俱乐部，配有宴会厅和舞厅。
加勒特·奥古斯都·摩根于1963年7月27日在克利夫兰诊所去世，“在长期患病后，”受欢迎的非裔美国人报纸《匹兹堡信使报》报道。“他享年87岁，在过去的15年中失明。”半个世纪后，他的发明在国家非裔美国人历史文化博物馆开幕时展出——以纪念一位杰出的发明家，他冒着生命危险拯救了八个人，并通过他的发明，继续拯救了无数其他人的生命。