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jueves, diciembre 2, 2021

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Los verdaderos inventores de la bombilla: los científicos que intentaron iluminar el mundo antes que Thomas Edison

Casi 8 décadas antes de que Edison obtuviera su patente, estos científicos en gran parte olvidados crearon las primeras bombillas, entonces, ¿por qué no se habla de ellos?

Entre las 1.000 patentes que registró Thomas Edison, la primera bombilla no es una de ellas.

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De hecho, la patente de Edison para la bombilla se denominó «una mejora» de los modelos existentes. Para crear un modelo de lámparas eléctricas más práctico, eficiente y asequible, los registros muestran que el ingeniero compró patentes de inventores anteriores.

Establecer con precisión cuándo se inventó la bombilla es, por lo tanto, una pregunta que requiere el reconocimiento de investigadores y científicos que trabajaron mucho antes y al mismo tiempo que Edison.

Entonces, ¿quién inventó realmente la bombilla?

La invención de la primera bombilla

Durante el siglo XIX, los inventores exploraron métodos más seguros y convenientes de producir luz para reemplazar las llamas abiertas o la iluminación con gas. La electricidad se convirtió en la alternativa favorita.

Uno de los primeros sistemas para proporcionar una fuente confiable de electricidad fue creado por el inventor italiano Alessandro Volta en 1800. La llamada «pila voltaica» era una batería elemental conformada por cobre, zinc, cartón y agua salada que cuando se acoplaba con cable de cobre en cada extremo conducía la electricidad.

pila voltaica
La batería eléctrica de Volta.

La medida eléctrica de «voltios» fue designada luego por Volta.

Años más tarde, en 1806, el inventor inglés Humphry Davy mostró la primera lámpara de arco eléctrico que usaba una batería como la de Volta.

Las lámparas de Davy generaban luz a través de electrodos al aire libre que ionizaban el gas. Pero estas lámparas también eran demasiado difíciles de usar y se quemaban con demasiada intensidad y rapidez para su uso en el hogar, por lo que fueron empleadas principalmente por las ciudades en áreas públicas. La lámpara de arco se convirtió en un éxito comercial, aunque limitado.

Los científicos eran conscientes que cuando se pasaba suficiente electricidad a través de ciertos materiales, se calentaban, y si se calentaban lo suficiente comenzarían a brillar. Este proceso se conoce como «incandescencia».

Humphry Davy
Un grabado de Humphry trabajando en un experimento con álcalis (Crédito de la imagen: Getty / Apic)

No obstante, la dificultad con las primeras bombillas incandescentes era que estos materiales eventualmente se calentarían tanto que se quemarían o derretirían. La incandescencia solo podría convertirse en un éxito comercial práctico si se pudiera encontrar el material adecuado, llamado filamento, para producir luz sin quemarse demasiado rápido.

En 1835, un científico escocés llamado James Bowman Lindsay demostró que la luz eléctrica constante era posible incluso si el filamento estaba hecho de cobre. A partir de este hallazgo, los siguientes 40 años en la investigación de las bombillas se centraron en encontrar los materiales adecuados para un filamento y encerrar ese filamento en un espacio sin gas, como un vacío, o una bombilla de vidrio, para mantenerlo encendido el mayor tiempo posible.

El próximo gran avance en el desarrollo de una bombilla comercial ocurrió en 1840 por el inventor británico Warren de la Rue.

De la Rue pensó que el mejor enfoque para una luz eléctrica confiable, segura y duradera era usar, en lugar de uno de cobre, un filamento de platino sujeto dentro de un tubo de vacío.

De La Rue decidió emplear platino como filamento debido a su alto punto de fusión. El platino podría tolerar grandes cantidades de electricidad y brillar sin la amenaza de estallar en llamas a altas temperaturas. Eligió sujetar el filamento dentro de una cámara sellada al vacío porque cuantas menos moléculas de gas pudieran reaccionar con el platino, más duraría su brillo.

Pero el platino, tal como ahora, era demasiado caro para producirse comercialmente. Además, las bombas de vacío eran menos eficientes en la época de De la Rue, por lo que su modelo no era perfecto.

Warren de la Rue
Warren de la Rue hizo un gran avance en la creación de la bombilla décadas antes de que se patentara el modelo de Edison.

Aun así, la teoría que empleó para esta bombilla pareció funcionar en gran medida, por lo que los experimentos continuaron. Desafortunadamente, estos primeros diseños se vieron obstaculizados por el costo o la ineficacia, ya que algunas bombillas brillaban demasiado tenue o requerían demasiada corriente para brillar.

Los experimentos de Joseph Swan se aproximan a la creación de la bombilla tal como la conocemos

El físico y químico inglés Joseph Swan había estudiado los problemas de la iluminación incandescente (comenzando con la rentabilidad) desde 1850.

Al principio, utilizó papel y cartón carbonizados como alternativas más baratas a los filamentos metálicos, pero le resultó demasiado difícil evitar que estos filamentos de papel se quemaran rápidamente. Posteriormente, patentó un diseño que utilizaba hilos de algodón como filamentos en 1869, pero este diseño adolecía de los mismos problemas para ser de uso práctico.

La invención de 1877 de la bomba de aire Sprengel cambiaría el juego en el desarrollo de bombillas. La bomba creó mejores vacíos en las bombillas de vidrio, lo que a su vez evitó que los filamentos reaccionaran a los gases externos y se quemaran demasiado rápido.

Con esta bomba en mente, Swan revisó sus diseños y experimentó con una variedad de materiales para el filamento. Así entonces, en enero de 1879 desarrolló una bombilla que ardía (pero no se quemaba) usando un filamento de algodón sumergido en ácido y sellado al vacío en una bombilla de vidrio.

Joseph Swan
Joseph Swan fue en realidad el primer hombre del mundo en instalar lámparas eléctricas en su casa.

Al mes siguiente, Swan demostró que su diseño funcionaba. Pero después de poco tiempo, se dio cuenta que la bombilla humeaba, se volvía negra y se volvía inútil. El fallo estaba en su filamento: era demasiado grueso y requería demasiada electricidad para brillar.

A pesar de los desaciertos, Swan continuó experimentando.

¿Edison inventó la primera bombilla?

Entretanto, Thomas Alva Edison estaba trabajando al otro lado del charco para resolver los mismos problemas. El inventor de 31 años tenía 169 patentes en ese momento y había establecido un centro de investigación en Menlo Park, Nueva Jersey.

Edison también quería que las bombillas incandescentes fueran asequibles y fiables. Estudió a su competencia en este esfuerzo, que naturalmente incluía a Swan, y determinó que una bombilla de luz exitosa necesitaba un filamento más delgado que no requiriera una gran corriente eléctrica.

El propio Edison trabajó hasta 20 horas diarias probando y experimentando con varios diseños y materiales para filamentos.

En octubre de 1878, solo un año después del fallido intento de Swan, Edison desarrolló una bombilla con un filamento de platino que se quemó durante 40 minutos antes de apagarse. Parecía que el llamado «Mago de Menlo Park» estaba a punto de inventar una bombilla práctica, pero también sufría los mismos problemas que sus predecesores.

Edison inventó la primera bombilla
Thomas Edison afirmó haber probado más de 6.000 materiales orgánicos diferentes para encontrar el filamento perfecto para su mejora en la bombilla incandescente.

Anticipándose al éxito, Edison pidió prestados $ 300,000 para establecer Edison Electric Light Company con JP Morgan como uno de sus inversionistas.

Edison continuó probando 300 tipos diferentes de filamentos en más de 1.400 experimentos. Su equipo probó aparentemente cualquier sustancia que pudieran tener en sus manos, incluidos lino, cedro y nogal americano. Incluso experimentó con tungsteno, que era común en las bombillas posteriores. Pero Edison no tenía las herramientas para trabajar este material correctamente.

Brillo histórico

Un año más tarde, en octubre de 1879, Edison se decidió por un filamento de algodón más delgado y de mayor resistencia que el que había usado Swan. Razonó que cuanto mayor sea la resistencia en el filamento, se necesitará menos corriente eléctrica para que brille.

Su diseño de 1879 tardó 14,5 horas funcionando antes de quemarse.

Por su comprensión sobre alta resistencia, a Edison se le atribuye generalmente el haber desarrollado la primera bombilla incandescente de uso práctico .

El equipo de Edison luego usaría un filamento derivado del bambú que brilló durante 1.200 horas. Recibió una patente para esta práctica bombilla incandescente «mejorada» el 27 de enero de 1880.

Brillo histórico
La bombilla patentada de Edison contenía muchos de los mismos elementos que se ven en el modelo de Swan de 1879.

Antes de eso, Edison había adquirido otra patente para una bombilla incandescente que había sido creada por los canadienses Henry Woodward y Matthew Evans en 1874. Aunque esta bombilla producía luz con éxito, su diseño era diferente al de Edison: tenía su pieza crítica de carbono entre electrodos en un cilindro lleno de nitrógeno, y finalmente no fue viable para la producción comercial a gran escala.

Después de que Edison obtuviera su propia patente en 1880, el personal de Menlo Park continuó retocando y mejorando el diseño de la bombilla. Desarrollaron mejores bombas de vacío e inventaron el tornillo de casquillo que es común en la mayoría de las bombillas en la actualidad.

Algo realmente significativo es que Edison desarrolló la infraestructura necesaria para hacer de la iluminación incandescente una parte vital de la sociedad. Edison y su equipo desarrollaron plantas eléctricas para alimentar hogares grandes y medidores de energía para regular su uso. General Electric surgió como resultado de una fusión en 1892 con la empresa de Edison.

laboratorio de Menlo Park
Una réplica del laboratorio de Menlo Park.

Después de Edison, la luz eléctrica estuvo disponible desde Broadway hasta el dormitorio.

Swan continuó con su proyecto

El mismo mes en que Edison creó con éxito su bombilla, Joseph Swan anunció que había perfeccionado la suya y obtuvo una patente británica para ella el 27 de noviembre de 1880.

La casa de Swan fue la primera en la historia en iluminarse con luz eléctrica y también fue responsable de iluminar el Teatro Savoy en 1881. Esta fue la primera vez que un gran edificio público se iluminó completamente con electricidad y demostró la superioridad de la luz incandescente sobre la luz de gas.

Swan luego estableció Swan United Electric Light Company en 1881 y Edison presentó una demanda por infracción de derechos de autor. Sin embargo, Swan pudo demostrar investigación y publicación previas, y para evitar litigios inciertos y costosos, los dos inventores decidieron negociar una fusión. Así nació Edison and Swan Electric Light Company.

Dada esta nueva relación comercial, Swan se vio obligado a respaldar la validez de las patentes de Edison, por lo que para el público, Edison y la bombilla se convirtieron en sinónimos. Aunque nunca escapó de la sombra de Edison, Joseph Swan fue nombrado caballero por sus logros en 1904 y se convirtió en miembro de la Royal Society.

Al final, es a Edison a quien mejor se recuerda como el inventor de la bombilla, en parte por su afición por la publicidad y su determinación de hacer de la bombilla un artículo doméstico común. La propia reticencia de Swan a la autopromoción y el hecho de que tenía que apoyar públicamente la validez de las patentes de Edison también ayudaron a llevar a Edison a la vanguardia de la conciencia pública.

Wikimedia Commons La bombilla incandescente de Edison
La bombilla incandescente de Edison se considera la primera en aplicaciones comerciales y prácticas.

Sin duda, gran parte del mérito pertenece a Edison, ya que fue su diseño y su infraestructura eléctrica lo que marcó el ritmo de la bombilla del mundo tal como la conocemos hoy. Al mismo tiempo, debe reconocerse que Edison fue uno de los muchos inventores que trabajaron para mejorar la bombilla.

Tal vez sea justo mencionar que la genialidad de Edison no radicaba tanto en su innovación, sino más bien en su capacidad para aplicar la practicidad a inventos que, de otro modo, podrían haberse quedado en el laboratorio.

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