آیا واقعا ادیسون مخترع لامپ بود؟ - تور آلمان ارزان

گرچه توماس ادیسون معمولاً به عنوان مخترع اصلی لامپ حبابی شناخته می گردد، این مخترع مشهور آمریکایی تنها شخصی نبود که در توسعه این فناوری تکاملی نقش داشت. الساندرو ولتا، همفری دیوی و جوزف سوان از چهره های کلیدی در ابداع و توسعه لامپ حبابی بودند.

پژوهش ها و توسعه اولیه

داستان لامپ حبابی مدت ها پیش از آنکه توماس ادیسون حق ثبت اختراع اولین لامپ حبابی پیروز را در سال 1879 دریافت کند، شروع شد. در سال 1800، الساندرو ولتا مخترع ایتالیایی اولین روش کاربردی فراوری برق به نام پیل ولتایی را ابداع کرد. این پیل از صفحات متناوب روی و مس ساخته شده بود و لایه هایی از مقوای خیس خورده در آب نمک بین آن ها قرار داشت. وقتی یک سیم مسی به یک انتهای پیل وصل گردد، پیل جریان برق را منتقل می نماید. سیم مسی تابان ولتا به عنوان اولین پیشگام رسمی باتری در نظر گرفته شد؛ اما بعلاوه یکی از تجلی های نور رشته ای بود.

به نقل از هارولد اچ شوبرت، پیل ولتایی به دانشمندان اجازه داد آزمایش هایی را با جریان الکتریکی در شرایط کنترل شده و سپس آزمایش های برقی را انجام دهند. مدتی از رونمایی کشف منبع پیوسته برق ولتا در انجمن سلطنتی لندن نگذشته بود که دیوی اولین لامپ الکتریکی دنیا را با اتصال پیل های ولتایی به الکترودهای زغالی ساخت. اختراع دیوی در سال 1802 با عنوان لامپ قوسی الکتریکی شناخته شد که برگرفته از قوس درخشان نور منتشر شده بین دو میله کربنی است.

با اینکه لامپ قوسی دیوی قطعاً مدلی پیشرفته از پیل های ولتا بود، به منبع نور کاربردی تبدیل نشد. این لامپ ناقص به سرعت می سوخت و برای خانه یا محیط کار بیش از مقدار روشن بود. بااین حال به نقل از جان میورینگ توماس در طی یک سخنرانی در سال 2012 که در Proceedings of The American Philosophical Society منتشر شد، دیگر آزمایش های نوری دیوی به فراوری لامپ ایمنی کارگران معدن و بعلاوه نورپردازی خیابانی پاریس و دیگر شهرهای اروپایی انجامیدند. اصول نور قوسی دیوی در سده 1800 میلادی برای توسعه دیگر لامپ ها و حباب های الکتریکی به کار رفتند.

وارن دی لا رو، دانشمند بریتانیایی در سال 1840 طرح یک لامپ حبابی را با استفاده از فیلامنت پلاتینیومی پیچه ای به جای مس اختراع کرد؛ اما هزینه بالای پلاتینیوم مانع از پیروزیت تجاری لامپ شد. در سال 1848، ویلیام استیتی طول عمر لامپ های قوسی معمولی را با ساخت یک مکانیزم دقیق بهبود داد. این مکانیزم حرکت میله های کربنی لامپ را تنظیم می کرد؛ اما هزینه باتری های به کار رفته برای تأمین توان لامپ های استیتی هم مانع از کاربردهای عملی آن شد.

جوزف سوان درمقابل توماس ادیسون

شیمی دان انگلیسی، جوزف سوان در سال 1850، آزمایش خود را با ساخت یک لامپ برقی ارزان شروع کرد و در سال 1860 لامپی حبابی را ساخت که از فیلامنت کاغذی کربنیزه شده به جای پلاتینیوم استفاده می کرد. سوان اختراع خود را در سال 1878 در بریتانیا ثبت کرد. فیلامنت های سوان مانند اولین نسخه های لامپ حبابی در لوله ای خلأ قرار داشتند تا بدین ترتیب با حداقل سازی اکسیژن، طول عمر آن ها افزایش پیدا کند. متأسفانه پمپ های خلأ سوان چندان بهینه نبودند و نمونه اولیه برای کاربردهای روزمره مناسب نبود.

ادیسون متوجه شد که مشکل طراحی سوان از فیلامنت بوده است. یک فیلامنت باریک با مقاومت الکتریکی بالا می توانست لامپ را به نمونه ای کاربردی تبدیل کند؛ زیرا تنها یک جریان کوچک برای درخشش آن لازم بود. او در دسامبر 1879 در منلو پارک نیوجرسی، لامپ حبابی خود با فیلامنت پلاتینیومی را در یک حباب خلأ شیشه ای نمایش داد. سوان از این پیشرفت در لامپ های حبابی خود بهره برد و شرکت نورپردازی الکتریکی را در انگلستان تأسیس کرد. ادیسون به علت تخلف از سوان شکایت کرد؛ اما حق اختراع سوان ادعایی قوی در بریتانیا بود. این دو مخترع در نهایت به یکدیگر پیوستند و شرکت ادیسون سوان را تأسیس کردند که به یکی از فراورینمایندگان بزرگ لامپ حبابی دنیا تبدیل شد.

ادیسون در رقابت ساخت لامپ کم هزینه و کاربردی پیشتاز بود. او و تیم پژوهشگرهایش بیش از 3000 طرح لامپ حبابی را بین سال های 1878 و 1880 آزمایش کردند. ادیسون در نوامبر 1879 اختراع لامپ الکتریکی با فیلامنت کربنی را ثبت کرد. در این اختراع لیست مواد متعددی مثل پنبه، کتان و چوب آمده بود که ممکن بود برای فیلامنت به کار بروند. ادیسون سال بعد را صرف یافتن فیلامنتی بی نقص برای لامپ تازه خود کرد و بیش از 6000 گیاه را آزمایش کرد تا ببیند کدام ماده مدت طولانی تری می سوزد.

چند ماه پس از ثبت اختراع ادیسون در سال 1879، او و تیمش متوجه شدند فیلامنت بامبویی کربونیزه شده می تواند بیش از 1200 ساعت بسوزد. بدین ترتیب از بامبو برای فیلامنت های حباب های ادیسون استفاده شد تا اینکه در دهه 1880 تا اوایل 1900 مواد بادوام تری جای آن ها را گرفتند. لویس هوارد لاتیمر یکی از پژوهشگران ادیسون در سال 1882 اختراع بهینه ترین فیلامنت کربنی را ثبت کرد؛ و در سال 1903، ویلیس آر ویتنی فیلامنت ها را به گونه ای بهبود داد که بدون تیره شدن داخل حباب های شیشه ای درخشندگی خود را حفظ نمایند.

ویلیام دیوید کولیدج، فیزیک دان آمریکایی در سال 1910 روش ساخت فیلامنت های تنگستنی شرکت جنرال الکتریک را بهبود داد. تنگستن دارای بیشترین نقطه ذوب در میان عناصر شیمیایی است. ادیسون این ماده را برترین ماده برای فیلامنت های لامپ حبابی درنظر گرفت؛ اما ماشین آلات لازم برای فراوری تنگستن مرغوب در اواخر قرن نوزدهم موجود نبودند. امروزه تنگستن به عنوان ماده اصلی در لامپ های رشته ای کنونی به کار می رود.

5858