Historia de la lámpara incandescente para niños
La historia de la lámpara incandescente es muy interesante. Estas lámparas, que nos dan luz, fueron muy importantes desde su creación hasta principios del siglo XXI. Su historia incluye muchos avances tecnológicos y también algunas discusiones sobre quién inventó qué.
Aunque mucha gente piensa que Thomas Edison inventó la bombilla, él fue el primero en patentar una bombilla incandescente que podía usarse fuera de los laboratorios y venderse. Esto ocurrió el 27 de enero de 1880. La bombilla de Edison tenía un filamento de carbono y duraba unas 40 horas. Su principal ventaja sobre la de Joseph Swan, que había patentado una bombilla un año antes, era que Edison había logrado crear un vacío casi total dentro de la bombilla. Esto hacía que durara mucho más, ya que la de Swan solo duraba 13 horas por no tener ese vacío perfecto.
En 2009, la Unión Europea decidió que las lámparas incandescentes dejarían de fabricarse y venderse. Poco a poco, se fueron retirando del mercado las bombillas de mayor potencia primero, y luego las de menor potencia, hasta el 1 de septiembre de 2012. Esto se hizo porque las lámparas incandescentes consumen mucha energía. Ahora, se usan otras opciones más eficientes, como las lámparas fluorescentes compactas y las luces LED.
Contenido
¿Quiénes investigaron y desarrollaron la bombilla?
El término "lámpara incandescente" fue usado por primera vez por Abril Michel en 1840. Él describió un experimento con hilos de cobre que producían luz. Sin embargo, la idea de crear luz con electricidad viene de mucho antes.
En 1802, Humphry Davy logró crear luz usando un hilo de platino. Lo mostró en 1809. El platino se usaba porque soporta temperaturas muy altas.
En 1855, un alemán llamado Heinrich Goebel usó bambú carbonizado como filamento para su propia bombilla. Esto fue mucho antes que Edison.
Joseph Swan presentó su invento en 1878, pero no lo patentó hasta un año después. Él pensaba que esta tecnología ya era de uso público.
¿Cómo se fabricaban las primeras bombillas?
Las discusiones sobre las patentes de Swan y Edison llevaron a que sus empresas se unieran. En 1883, crearon la Edison & Swan United Electric Light Company. Esta empresa vendía la bombilla "Ediswan", que usaba un filamento de celulosa inventado por Swan en 1881. El precio de las bombillas bajó mucho en pocos años, haciéndolas más accesibles.
La historia de la luz eléctrica
Los inicios en el siglo XIX
Los primeros intentos de crear luz eléctrica por incandescencia (calentando un material hasta que brilla) comenzaron a mediados del siglo XIX.
Avances en el siglo XX
En 1913, las bombillas dejaron de estar al vacío y se empezaron a llenar con gas noble, como argón o criptón. Esto ayudó a que duraran más y fueran más eficientes.
El siglo XXI y el cambio
En el siglo XXI, muchos países, incluyendo los de la Unión Europea, decidieron dejar de usar lámparas incandescentes. Esto se debe a que no son muy eficientes comparadas con otras luces modernas, como los tubos fluorescentes, las lámparas fluorescentes compactas y las luces LED.
Los historiadores Robert Friedel y Paul Israel explican que la versión de Edison fue la más exitosa por tres razones: usaba un material que brillaba bien, lograba un vacío mejor que otros, y tenía una alta resistencia eléctrica. Esto último hacía que fuera más fácil distribuir la energía desde una fuente central.
El historiador Thomas P. Hughes añade que el éxito de Edison se debió a que desarrolló un sistema completo de iluminación eléctrica. La bombilla era solo una parte de ese sistema, que incluía el generador y la forma de distribuir la electricidad.
Primeras investigaciones antes de la comercialización
En 1761, Ebenezer Kinnersley logró calentar un alambre hasta que brilló.
En 1802, Humphry Davy usó una batería grande para crear luz al pasar corriente por una tira delgada de platino. No era muy brillante ni duraba mucho, pero fue un paso importante.
Durante el siglo XIX, muchos científicos experimentaron con diferentes materiales y formas de crear luz. Algunos de estos inventos fueron mostrados al público y patentados.
En 1835, James Bowman Lindsay mostró una lámpara eléctrica en Escocia que le permitía leer un libro.
En 1838, el belga Marcellin Jobard inventó una bombilla con filamento de carbono en un ambiente de vacío.
En 1840, el británico Warren de la Rue usó un filamento de platino en un tubo de vacío. Era un buen diseño, pero el platino era muy caro para usarlo comercialmente.
En 1841, Frederick de Moleyns fue el primero en patentar una lámpara incandescente en Inglaterra, usando dos alambres de platino dentro de una bombilla de cristal al vacío.
En 1845, el estadounidense John W. Starr patentó una bombilla con filamentos de carbono, pero nunca se produjo para la venta. Una demostración pública de una lámpara similar inspiró a Joseph Swan a investigar más.
En 1850, Edward G. Shepard construyó una lámpara con filamento de carbono.
En 1851, Jean Eugène Robert-Houdin mostró bombillas incandescentes en Francia.
En 1856, el francés Charles de Changy patentó una lámpara incandescente para minas. En 1859, Moses G. Farmer construyó una bombilla con filamento de platino. Thomas Edison vio una de estas bombillas y pidió consejo a Farmer.
En 1860, el británico Joseph Swan demostró que la luz podía durar más si se hacía el vacío dentro de la bombilla. Gracias a mejores bombas de vacío, en 1879 presentó una lámpara funcional con filamento de carbón. Ese mismo año, Thomas Edison también diseñó y vendió una bombilla con filamento de algodón carbonizado.
En 1872, el ruso Alexander Lodygin desarrolló una bombilla con filamento de grafito y llena de nitrógeno. Más tarde, patentó lámparas con filamentos de otros metales como tungsteno.
En 1874, Henry Woodward y Mathew Evans patentaron una lámpara en Canadá. Vendieron sus derechos a Thomas Edison en 1879.
En 1880, Alessandro Cruto creó una bombilla que duraba 500 horas, mucho más que la original de Edison.
En 1893, Heinrich Göbel afirmó haber diseñado la primera bombilla en 1854. Sin embargo, investigaciones posteriores sugieren que esta historia es una leyenda.
La comercialización de la bombilla
Filamento de carbono y vacío
Joseph Swan (1828-1914) fue un físico y químico británico. En 1850, empezó a trabajar con filamentos de papel carbonizado en un bulbo de vidrio al vacío. En 1860, logró un dispositivo que funcionaba, pero no duraba mucho. A mediados de la década de 1870, con mejores bombas de vacío, Swan retomó sus experimentos.
En 1878, Swan desarrolló un método para evitar que el bulbo se ennegreciera pronto. Lo patentó en 1880. El 18 de diciembre de 1878, mostró una lámpara que usaba una barra delgada de carbono. Su casa, Underhill, fue la primera en el mundo en ser iluminada con bombillas. En 1881, el Savoy Theatre en Londres fue el primer teatro y edificio público en ser completamente iluminado con electricidad gracias a las bombillas de Swan. La primera calle iluminada con bombillas incandescentes fue Mosley Street, en Newcastle upon Tyne, el 3 de febrero de 1879.
Thomas Alva Edison comenzó a investigar una lámpara incandescente práctica en 1878. Su primera prueba exitosa fue el 22 de octubre de 1879, y duró 13.5 horas. Edison siguió mejorando el diseño y descubrió que un filamento de bambú carbonizado podía durar más de 1200 horas. En 1880, el barco Columbia fue el primero en usar las lámparas eléctricas de Edison.
Albon Man fundó una compañía en 1878 para usar sus patentes. Hiram S. Maxim fue el ingeniero principal de otra compañía similar. Las bombillas de Edison también se hicieron populares en Europa, llegando a Finlandia en 1882.
Lewis Latimer, que trabajaba para Edison, mejoró el tratamiento de los filamentos de carbono para que no se rompieran y pudieran tener formas nuevas. Patentó este proceso en 1882.
En Gran Bretaña, las empresas de Edison y Swan se unieron para formar la Edison and Swan United Electric Company. Al principio, Edison no quería la unión, pero después de que Swan le ganara una demanda, tuvieron que cooperar.
La Oficina de Patentes de los Estados Unidos tuvo dudas sobre las patentes de Edison en 1883, pero finalmente, en 1889, un juez dictaminó que la mejora de Edison era válida.
En 1896, el inventor italiano Arturo Malignani patentó un método para producir bombillas de forma masiva y económica, que duraban 800 horas. Edison compró esta patente en 1898.
En 1897, Walther Nernst desarrolló la lámpara de Nernst, que usaba un material cerámico y no necesitaba vacío. Eran más eficientes que las de filamento de carbono, pero tardaban en encenderse.
Filamento metálico y gas inerte
En 1902, Siemens desarrolló un filamento de tantalio que era más eficiente. Este metal permitía temperaturas más altas.
Entre 1898 y 1905, el osmio también se usó como filamento en Europa, aunque era muy caro.
Filamento de tungsteno
El 13 de diciembre de 1904, el húngaro Sándor Just y el croata Franjo Hanaman patentaron una lámpara con filamento de tungsteno. Este metal tiene el punto de fusión más alto, lo que permitía que las bombillas duraran más y dieran una luz más brillante que las de filamento de carbono. La empresa húngara Tungsram las comercializó por primera vez en 1904. Llenar la bombilla con un gas inerte como argón o nitrógeno ayudó a que el filamento de tungsteno durara aún más.
En 1906, William D. Coolidge desarrolló un método para hacer tungsteno "dúctil" (que se puede estirar en hilos) para los filamentos.
En 1913, Irving Langmuir descubrió que llenar una lámpara con gas inerte duplicaba su eficiencia y reducía el oscurecimiento de la bombilla.
En 1917, Burnie Lee Benbow patentó el "filamento en espiral", que hacía el filamento más compacto. En 1921, Junichi Miura creó la primera bombilla de doble espiral.
Entre 1924 y la Segunda Guerra Mundial, un grupo de empresas llamado el cartel de Phoebus intentó controlar los precios y las ventas de bombillas.
El uso de bombillas incandescentes creció rápidamente. En 1885, se vendieron unas 300,000 lámparas. En 1914, ya se usaban 88.5 millones, y en 1945, las ventas anuales eran de 795 millones.
En 1925, Marvin Pipkin patentó un proceso para esmerilar el interior de las bombillas sin debilitarlas, lo que hacía que la luz se difundiera mejor.
En 1930, el húngaro Imre Bródy llenó las bombillas con gas criptón en lugar de argón, lo que mejoró su rendimiento.
En 1959, General Electric introdujo la lámpara halógena. Usaba yodo, un gas halógeno, y una envoltura de cristal de cuarzo. Esto permitía que el filamento se calentara aún más, mejorando la luz y el color. Las lámparas halógenas se usaron mucho en automóviles.
Para 1964, las mejoras en la eficiencia y producción de las lámparas incandescentes habían reducido el costo de la luz de forma significativa.
