Aunque generalmente se acredita a Thomas Edison como el hombre que inventó la bombilla, el famoso inventor estadounidense no fue el único que contribuyó al desarrollo de esta tecnología revolucionaria.
Por: Live Science / Traducción de Morfema Press
Alessandro Volta, Humphrey Davy y Joseph Swan desempeñaron un papel fundamental en el desarrollo de esta tecnología.
Investigación y desarrollos temprano
La historia de la bombilla eléctrica comienza mucho antes de que Edison patentara la primera bombilla comercialmente exitosa en 1879. En 1800, el inventor italiano Alessandro Volta desarrolló el primer método práctico para generar electricidad, la pila voltaica. Hecho de discos alternos de zinc y cobre.— intercaladas con capas de cartón empapadas en agua salada — la pila conducía electricidad cuando se conectaba un cable de cobre en cada extremo. El alambre de cobre brillante de Volta se considera oficialmente un precursor de la batería, pero también es una de las primeras manifestaciones de iluminación incandescente.
Según Harold H Schobert (» Energía y sociedad: una introducción, CRC Press, 2014) la pila voltaica «hizo posible que los científicos experimentaran con corrientes eléctricas en condiciones controladas» y fomentó los experimentos con electricidad. No mucho después de que Volta presentara su descubrimiento de una fuente continua de electricidad a la Royal Society de Londres, Davy produjo la primera lámpara eléctrica del mundo conectando pilas voltaicas a electrodos de carbón.
El invento de Davy de 1802 se conocía como una lámpara de arco eléctrico, llamada así por el brillante arco de luz emitido entre sus dos varillas de carbono, según » La vida de Sir Humphrey Davy «(Editorial HardPress, 2016)
Si bien la lámpara de arco de Davy fue sin duda una mejora en las pilas independientes de Volta, todavía no era una fuente de iluminación muy práctica. Esta lámpara rudimentaria se quemó rápidamente y era demasiado brillante para usar en un hogar o espacio de trabajo. Sin embargo, en una conferencia de 2012 para las Actas de la Sociedad Filosófica Estadounidense, John Meurig Thomas escribió que los otros experimentos de Davy con la iluminación condujeron tanto a la lámpara de seguridad de los mineros como al alumbrado público en París «y muchas otras ciudades europeas». Los principios detrás de la luz de arco de Davy se utilizaron a lo largo del siglo XIX en el desarrollo de muchas otras lámparas y bombillas eléctricas.
En 1840, el científico británico Warren de la Rue desarrolló una bombilla de diseño eficiente utilizando un filamento de platino enrollado en lugar de cobre, pero el alto costo del platino impidió que la bombilla se convirtiera en un éxito comercial, según Interesting Engineering. En 1848, el inglés William Staite mejoró la longevidad de las lámparas de arco convencionales mediante el desarrollo de un mecanismo de relojería que regulaba el movimiento de las varillas de carbono de rápida erosión de las lámparas, según la Institución de Ingeniería y Tecnología. Pero el costo de las baterías utilizadas para alimentar las lámparas de Staite también limitó sus aplicaciones prácticas.
Joseph Swan contra Thomas Edison
En 1850, el químico inglés Joseph Swan comenzó a intentar hacer que la luz eléctrica fuera más económica, y para 1860 había desarrollado una bombilla que usaba filamentos de papel carbonizado en lugar de los de platino, según la BBC . Swan recibió una patente en el Reino Unido en 1878, y en febrero de 1879 demostró una lámpara de trabajo en una conferencia en Newcastle, Inglaterra, según la Institución Smithsonian.
Al igual que versiones anteriores de la bombilla, los filamentos de Swan se colocaron en un tubo de vacío para minimizar su exposición al oxígeno, lo que amplió su vida útil. Desafortunadamente para Swan, las bombas de vacío no eran muy eficientes entonces y el prototipo no funcionaba lo suficientemente bien para el uso diario.
Edison se dio cuenta de que el problema con el diseño de Swan era el filamento. Un filamento delgado con alta resistencia eléctrica haría que una lámpara fuera práctica porque solo requeriría un poco de corriente para hacerla brillar. Hizo una demostración de su bombilla, con un filamento de platino en una bombilla de vacío de vidrio, en diciembre de 1879 en Menlo Park, Nueva Jersey, según el Instituto Franklin. Swan incorporó la mejora en sus bombillas y fundó una empresa de iluminación eléctrica en Inglaterra.
Edison demandó por infracción de patente, pero la patente de Swan fue un reclamo sólido, al menos en el Reino Unido, según el CIO. Los dos inventores finalmente unieron fuerzas y formaron Edison-Swan United, que se convirtió en uno de los mayores fabricantes de bombillas del mundo, según Science Museum Group.
Primer bombillo incandescente práctico
Donde Edison superó a su competencia fue en el desarrollo de una bombilla práctica y económica, según el DOE. Edison y su equipo de investigadores probaron más de 3000 diseños de bombillas entre 1878 y 1880.
En noviembre de 1879, Edison presentó una patente para una lámpara eléctrica con filamento de carbono, según los Archivos Nacionales. La patente enumeró varios materiales que podrían usarse para el filamento, incluidos algodón, lino y madera. Edison pasó el año siguiente buscando el filamento perfecto para su nueva bombilla, probando más de 6000 plantas para determinar qué material se quemaría por más tiempo.
Varios meses después de que se concediera la patente de 1879, Edison y su equipo descubrieron que un filamento de bambú carbonizado podía arder durante más de 1200 horas, según el Museo de Edison. El bambú se utilizó para los filamentos de las bombillas de Edison hasta que comenzó a ser reemplazado por materiales más duraderos en la década de 1880 y principios del siglo XX.
En 1882, Lewis Howard Latimer, uno de los investigadores de Edison, patentó una forma más eficiente de fabricar filamentos de carbono, según la Universidad de Rutgers . Y en 1903, Willis R. Whitney inventó un tratamiento para estos filamentos que les permitió brillar sin oscurecer el interior de sus bombillas de vidrio, según la Institución Smithsonian.
William David Coolidge, un físico estadounidense de General Electric, mejoró el método de fabricación de filamentos de tungsteno de la compañía en 1910. Edison sabía que el tungsteno, que tiene el punto de fusión más alto de cualquier elemento químico, era un material excelente para los filamentos de las bombillas, pero el la maquinaria necesaria para producir alambre de tungsteno superfino no estaba disponible a fines del siglo XIX.
El tungsteno sigue siendo el material principal utilizado en los filamentos de bombillas incandescentes en la actualidad.
