Hvem Opfandt Lyspæren?

{h1}

Glødelampen skinnede først efter mange års arbejde af mange bemærkelsesværdige figurer, der bidrog til udviklingen af ​​denne revolutionerende teknologi. Thomas edison byggede på deres succeser og patenterede den første kommercielt succesfulde pære.

Selv om Thomas Edison normalt krediteres lyspærens opfindelse, var den berømte amerikanske opfinder ikke den eneste, der bidrog til udviklingen af ​​denne revolutionerende teknologi. Mange andre bemærkelsesværdige figurer huskes også for deres arbejde med elektriske batterier, lamper og oprettelsen af ​​de første glødelamper.

Tidlig forskning og udvikling

Historien om pæren begynder længe før Edison patenterede den første kommercielt succesfulde pære i 1879. I 1800 udviklede den italienske opfinder Alessandro Volta den første praktiske metode til generering af elektricitet, den voltaiske bunke. Fremstillet af alternerende plader af zink og kobber - blandet med lag af kartoner gennemblødt i saltvand - bunken ledede elektricitet, når en kobbertråd blev forbundet i hver ende. Mens faktisk en forgænger af det moderne batteri, anses Voltas glødende kobbertråd også for at være en af ​​de tidligste manifestationer af glødelamper.

Ikke længe efter, at Volta præsenterede sin opdagelse af en kontinuerlig strømforsyning til Royal Society i London, producerede Humphry Davy, en engelsk kemiker og opfinder, verdens første elektriske lampe ved at forbinde voltaiske bunker til kulelektroder. Davys 1802 opfindelse var kendt som en elektrisk lysbue lampe, opkaldt efter den lyse lysbue emitteret mellem sine to carbon stænger.

Mens Davys lysbue var helt sikkert en forbedring af Volts ensomme bunker, var det stadig ikke en meget praktisk belysningskilde. Denne rudimentære lampe brændte hurtigt ud og var meget for lys til brug i et hjem eller arbejdsområde. Men principperne bag Davys lysbue blev brugt gennem 1800'erne i udviklingen af ​​mange andre elektriske lamper og løg.

I 1840 udviklede den britiske videnskabsmand Warren de la Rue en effektivt designet pære ved hjælp af et spolt platinfilament i stedet for kobber, men de høje omkostninger ved platin holdt pæren fra at blive en kommerciel succes. Og i 1848 forbedrede englænder William Staite levetiden for konventionelle lysbue lamper ved at udvikle en urmekanisme, der regulerede bevægelsen af ​​lampernes hurtig-eroderede carbonstænger. Men prisen på de batterier, der bruges til at drive Staite's lamper, sætter dæmper på opfinderens kommercielle ventures.

Joseph Swan vs Thomas Edison

I 1850 tacklede engelske kemiker Joseph Swan omkostningseffektivitetsproblemet hos tidligere opfindere og i 1860 havde han udviklet en pære, der anvendte karboniserede papirfilamenter i stedet for dem fremstillet af platin. Svanen fik patent i Det Forenede Kongerige i 1878, og i februar 1879 demonstrerede han en arbejdslampe i en foredrag i Newcastle, England, ifølge Smithsonian Institution. Sværdens filamenter blev ligesom tidligere udgaver af pæren placeret i et vakuumrør for at minimere deres eksponering for ilt og forlænge deres levetid. Uheldigvis for Svanen var vakuumpumperne i hans dag ikke effektive, som de er nu, og mens hans prototype fungerede godt til en demonstration, var det upraktisk i egentlig brug.

Edison indså, at problemet med Svanens design var filamentet. En tynd filament med høj elektrisk modstand ville gøre en lampe praktisk, fordi det kun ville kræve lidt strøm for at gøre det lyse. Han demonstrerede sin pære i december 1879. Svanen indarbejdet forbedringen i hans pærer og grundlagde et elektrisk belysningsfirma i England. Edison sagsøgte for patentbrud, men Swans patent var et stærkt krav, i hvert fald i Det Forenede Kongerige, og de to opfindere sluttede sig sammen og dannede Edison-Swan United, som blev en af ​​verdens største producenter af pærer ifølge Museum for Unaturlig Mysteri.

Svanen var ikke den eneste konkurrent, Edison stod overfor. I 1874 indgav de kanadiske opfindere Henry Woodward og Matthew Evans et patent for en elektrisk lampe med forskellige størrelser af carbonstænger mellem elektroder i en glascylinder fyldt med nitrogen. Parret forsøgte med succes at reklamere for deres lamper, men solgte deres patent til Edison i 1879.

Succesen til Edisons lyspære blev fulgt op af grundlæggelsen af ​​Edison Electric Illuminating Company i New York i 1880. Virksomheden blev startet med økonomiske bidrag fra J.P. Morgan og andre velhavende investorer af tiden. Virksomheden konstruerede de første elproducerende stationer, der ville drive elektrisk system og nyoplyste pærer. Den første generationsstation blev åbnet i september 1882 på Pearl Street i Lower Manhattan.

Andre opfindere, som f.eks. William Sawyer og Albon Man, smed i håndklædet sammen med Edison's for at danne General Electric ifølge US Department of Energy (DOE).

Den første praktiske glødelampe

Hvor Edison lykkedes og overgik sin konkurrence var i at udvikle en praktisk og billig pære, ifølge DOE. Edison og hans forskergruppe i Edisons laboratorium i Menlo Park, N.J., testede mere end 3.000 designs til pærer mellem 1878 og 1880. I november 1879 indgav Edison et patent på en elektrisk lampe med et carbonfibre. Patentet opregner flere materialer, der kan anvendes til filamentet, herunder bomuld, linned og træ. Edison tilbragte det næste år at finde den perfekte filament til sin nye pære og teste mere end 6.000 planter for at bestemme hvilket materiale der ville brænde den længste.

Flere måneder efter patentet fra 1879 blev Edison og hans team opdaget, at et karboniseret bambusfilament kunne brænde i mere end 1200 timer. Bambus blev brugt til filamenterne i Edisons pærer, indtil det begyndte at blive erstattet af længerevarende materialer i 1880'erne og begyndelsen af ​​1900'erne. [Relateret: Hvad er den længste brændende lyspære?]

I 1882 patenterede Lewis Howard Latimer, en af ​​Edisons forskere, en mere effektiv måde til fremstilling af carbonfilamenter. Og i 1903 opfandt Willis R. Whitney en behandling for disse filamenter, der gjorde det muligt for dem at brænde lys uden at mørke indersiden af ​​deres glaskugler.

Wolfram filamenter

William David Coolidge, en amerikansk fysiker med General Electric, forbedrede selskabets metode til fremstilling af wolframfilamenter i 1910. Wolfram, der har det højeste smeltepunkt for et hvilket som helst kemisk element, var kendt af Edison som et fremragende materiale til glødelamper, men maskinerne, der var nødvendige for at producere superfint wolframtråd, var ikke tilgængelige i slutningen af ​​det 19. århundrede. Tungsten er stadig det primære materiale, der anvendes i glødelamper i dag.

LED lys

Lysdioder (LED'er) betragtes nu fremtiden for belysning på grund af et lavere energibehov, der skal køre, en lavere månedlig prislapp og en længere levetid end traditionelle glødelamper.

Nick Holonyak, en amerikansk videnskabsmand hos General Electric, opfandt uheldigvis det røde LED-lys, mens han forsøgte at skabe en laser i begyndelsen af ​​1960'erne. Som hos andre opfindere var princippet om, at nogle halvledere glødede, da en elektrisk strøm blev påført, kendt siden begyndelsen af ​​1900'erne, men Holonyak var den første til at patentere den til brug som lysarmatur.

Inden for et par år blev gule og grønne LED'er tilføjet til blandingen og anvendt i flere applikationer, herunder indikatorlamper, lommeregner og trafiklys i henhold til DOE. Den blå LED blev skabt i begyndelsen af ​​1990'erne af Isamu Akasaki, Hiroshi Amano og Shuji Nakamura, en gruppe japanske og amerikanske forskere, og som de vandt 2014 Nobelprisen i fysik. Den blå lysdiode tillod forskere at skabe hvide LED-pærer ved at belægge dioderne med fosfor.

Ændring af teknologi

I dag er lysvalg blevet udvidet, og folk kan vælge forskellige typer pærer, herunder kompaktlysstofpærer (CFL), ved at opvarme en gas, der producerer ultraviolet lys og LED-pærer.

Flere lysvirksomheder skubber grænserne for, hvilke pærer kan gøre, herunder Phillips og Stack. Phillips er en af ​​flere virksomheder, der har oprettet trådløse pærer, der kan styres via smartphone app. Phillips Hue bruger LED-teknologi, der hurtigt kan tændes eller slukkes af en flick på en smart telefonskærm og kan også programmeres. High-end-lyspærerne kan endda indstilles til et stort udvalg af farver (kun omkring 16 millioner) og synkroniseres med musik, film og videospil.

Stack, der blev startet af ingeniører fra Tesla og NASA, udviklede en smart pære med LED-teknologi med en bred vifte af funktioner. Den kan automatisk tænde den omgivende belysning og justere efter behov, den slukker og slukkes via bevægelsesføler, når nogen kommer ind i lokalet, kan bruges som vækkevarsel og endda justerer farven hele dagen for at passe til menneskets naturlige cirkadiske cyklusser og mønstre af naturligt lys. Lyspærerne har også et indbygget læringsprogram, der tilpasser til indgange fra beboere over tid. Og alle disse funktioner kan programmeres eller overvåges fra enhver smart telefon eller tablet. Det anslås, at Stack Smart Pærer kan bruge omkring 60% mindre energi end en typisk LED-pærer og varer mellem tyve og tredive tusind timer afhængigt af modellen (sammenlignet med hvor som helst mellem femogtyve og halvtreds tusind timer for typiske LED-pærer i rigtige boliger).

Disse pærer er kompatible (eller snart vil være) med mange af mulighederne for at gøre et helt hjem til et smart hjem, herunder brug med Amazon Alexa, Google Home og Apple HomeKit.

Følg Elizabeth Palermo på Twitter @techEpalermo, Facebook eller Google+. Følg WordsSideKick.com @wordssidekick. Vi er også på Facebook og Google+.

Rachel Ross bidrog til denne artikel.

Yderligere ressourcer

  • U.S. Dept. of Energy: Lightbulbens historie
  • Smithsonian: Lyser en revolution
  • Kablet: Lad være lys


Video Supplement: Intelligent lys i pæren.




Forskning


Mummy Murder Mystery: King Ramesses Iii Throat Slashed
Mummy Murder Mystery: King Ramesses Iii Throat Slashed

Alabama Reporter Finder Sidste Kendte Slave Skib I Usa
Alabama Reporter Finder Sidste Kendte Slave Skib I Usa

Videnskab Nyheder


Kan En Kvindes Hjertefrekvens Vise, Når Hun Er Frugtbar?
Kan En Kvindes Hjertefrekvens Vise, Når Hun Er Frugtbar?

Hvorfor Din Mobiltelefon Har Flere Bakterier End Et Toiletsæde
Hvorfor Din Mobiltelefon Har Flere Bakterier End Et Toiletsæde

Snowflake Albino Gorilla Blev Indavlet, Undersøgelse Finder
Snowflake Albino Gorilla Blev Indavlet, Undersøgelse Finder

Myrer Scurry På 'Tredemøller' For Videnskab
Myrer Scurry På 'Tredemøller' For Videnskab

Dolphin Genes Hold Clues Til Animal Intelligence
Dolphin Genes Hold Clues Til Animal Intelligence


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com