Cập nhật 23/03/2022 bởi Quản trị viên
.Bạn có biết ai là người đã phát minh ra đèn điện thắp sáng thế giới không? Từ lâu, chúng ta đã luôn truyền tai nhau câu chuyện nhà sáng chế Edison phát minh ra chiếc bóng điện đầu tiên của nhân loại. Mọi người đều nghĩ rằng ông ấy là người đầu tiên và duy nhất phát minh ra bóng điện. Đúng là Edison đã bỏ ra rất nhiều công sức và thử nghiệm hơn một nghìn lần mới tạo ra được một phát minh hoàn chỉnh. Nhưng sự thật là ông ấy không phải là người đầu tiên thực hiện sáng chế này. Trong bài viết dưới đây, quý bạn đọc hãy cùng Reviewedu tìm hiểu xem ai là người phát minh ra đèn điện thắp sáng thế giới nhé.
Đôi nét khái quát về sự phát triển của bóng đèn điện
Trước khi có bất kỳ ai phát minh ra đèn điện, lửa là thứ duy nhất có thể tạo ra nguồn sáng vào ban đêm. Tại nước Anh vào giữa thế kỷ 19, một số hộ gia đình sử dụng khí ga để thắp sáng nhà cửa. Họ đã thiết kế một đường ống nhằm dẫn khí ga đến tận nhà để phục vụ mục đích thắp sáng. Phương pháp này có vẻ thuận tiện hơn. Tuy nhiên đây vẫn là nguồn sáng tương đối yếu và độ tỏa sáng không đủ rộng để thỏa mãn nhu cầu sinh hoạt. Đối với những không gian rộng ngoài trời, người ta sẽ dùng đến đèn hồ quang. Nhược điểm của loại đèn này là quá sáng, ánh sáng cũng quá gắt. Nên hoàn toàn không thể dùng được trong nhà. Chính vì lý do này mà các nhà khoa học thời đó đã lao vào nghiên cứu một loại đèn mới. Phù hợp với mục đích thắp sáng cho các hộ gia đình.
Cuối năm 1897, chiếc bóng đèn điện sợi đốt đầu tiên được giới thiệu và cấp bằng sáng chế, đem lại ánh sáng cho nhân loại. Ngày nay, bóng đèn sợi đốt vẫn còn được sử dụng trong đời sống bởi những ưu điểm như giá thành rẻ, ánh sáng vàng không gây chói mắt. Nhược điểm của nó là có tuổi thọ khá thấp và tiêu tốn nhiều điện năng. Dần dần, người ta đã cải tiến loại đèn sợi đốt này và phát minh ra những loại đèn ưu việt hơn. Có thể kể đến một số loại đèn như đèn tuýp, đèn compact và đèn LED,…
Nhà bác học Humphry Davy – Người đặt nền tảng cho các phát minh đèn điện
Năm 1802, nhà bác học người Anh Humphry Davy đã đưa ra một thí nghiệm. Đây là thí nghiệm khởi đầu cho những phát minh đèn điện sau này. Ông dùng một dòng điện dẫn qua một sợi Platin (Pt) rất mảnh. Khi dòng điện chạy qua, sợi Platin trở nên rất nóng và bắt đầu phát sáng. Tuy nhiên ánh sáng tạo ra từ sợi Platin khá là yếu và thời gian phát sáng cũng không được lâu. Dù vậy, thí nghiệm của Humphry Davy đã tạo ra tiền đề và cảm hứng cho nhiều nhà phát minh. Sau thí nghiệm của Davy, có đến hơn 20 nhà khoa học từ các nước khác nhau. Tham gia vào quá trình nghiên cứu, phát triển và hoàn thiện bóng đèn sợi đốt.
Ai là mới thực sự là người đã phát minh ra đèn điện đầu tiên?
Nhà bác học người Anh Joseph Swan là người đã phát minh ra đèn điện. Ông đã tạo ra phiên bản bóng đèn đầu tiên trên thế giới. Vào năm 1850, Swan thiết kế một mô hình bóng đèn ứng dụng than chì để phát sáng trong một bình thủy tinh được hút chân không. Than chì được Swan sử dụng trong thí nghiệm. Do vật liệu này có điện trở và nhiệt độ nóng chảy rất cao. Khi được dẫn điện, cục than chì sẽ trở nên rất nóng và phát sáng. Nhưng không hề bị cháy do được đặt trong môi trường không có không khí xung quanh. Tuy nhiên, than chì lại có nhược điểm sẽ muội than bám lên bóng đèn và khiến độ sáng giảm dần.
Năm 1878, Joseph Swan dần cải tiến và hoàn thiện loại bóng đèn của mình. Sợi bông được ông ứng dụng để chế ra một loại dây tóc tốt hơn cho bóng đèn điện. Kỹ thuật hút chân không lúc bấy giờ cũng ngày càng phát triển. Đến năm 1880, ông hoàn tất sáng chế của mình và đăng ký bản quyền phát minh tại Anh. Swan cũng thành lập một công ty chuyên cung cấp dịch vụ lắp đặt bóng đèn.
Nhà khoa học Mỹ Thomas Edison và công cuộc đưa phát minh bóng đèn điện ra toàn thế giới
Edison thực hiện nghiên cứu và phát minh đèn điện khá trễ so với những nhà khoa học khác. Đến năm 1978, ông mới kết hợp cùng với một đội ngũ kỹ sư tài năng để bước vào quá trình nghiên cứu đèn điện. Edison và các kỹ sư chọn phát triển mô hình bóng đèn điện tương tự như sáng chế của Swan. Họ dẫn điện qua sợi dây tóc được đặt trong môi trường chân không để phát sáng. Nhà bác học đã thử nghiệm nhiều vật liệu khác nhau để tạo ra loại dây tóc bóng đèn bền vững. Họ dùng từ Platin đến sợi tơ, da, thậm chí là tóc người…Cuối cùng, vật liệu được ông lựa chọn chính là sợi cacbon từ thân cây tre.
Với đội ngũ nghiên cứu hùng hậu, Edison chỉ mất một năm để hoàn thành phát minh. Cuối năm 1879, Thomas Edison đã tiến hành đăng ký bản quyền cho phát minh của mình tại Mỹ. Ông cũng rất thành công trong việc đưa sáng chế bóng đèn điện của mình phủ rộng trên toàn thế giới. Từ đây, bất kỳ ai cũng có thể mua được một chiếc bóng đèn điện để thắp sáng.
Bóng đèn điện và những lần cải tiến
Sau phát minh về đèn điện được hoàn thành và ra mắt rộng rãi. Bóng đèn đã trải qua nhiều lần cải tiến khác nhau. Vào năm 1904, các nhà bác học người Hungary là Alexander Friedrich Just và Franjo Hanaman thực hiện một bước tiến mới trong cuộc cách mạng thắp sáng. Họ ứng dụng Volfram làm vật liệu sản xuất dây tóc bóng đèn. Nhờ đó mà độ sáng của bóng đèn điện được tăng cường và tuổi thọ của bóng của tăng theo.
Sau sự kiện 1904 vài năm, các nhà khoa học đã thay thế cho việc hút chân không bóng đèn. Phương pháp này thay thế bằng việc bơm vào bóng một lượng khí trơ vừa đủ. Bóng đèn điện lúc này sáng hơn lại vừa có thể hạn chế được sự bay hơi của Vonfram vào mặt trong bóng đèn. Đây chính là lần cải tiến cuối cùng của chiếc bóng đèn dây tóc. Chúng ta vẫn đang sử dụng loại bóng đèn này cho đến hiện tại.
Lời kết
Không ai có thể phủ nhận được tài năng của Edison trong ngành sáng chế. Ông đã tạo ra một tập thể toàn những con người tài giỏi để tạo ra sản phẩm một cách nhanh chóng. Đưa được phát minh bóng đèn điện đến với mọi người. Tuy nhiên, người đặt nền móng cho phát minh này vẫn là nhà bác học Humphry Davy – người thực hiện thí nghiệm sợi Platin phát sáng. Joseph Swan là người chăm chỉ nghiên cứu để tạo ra phiên bản đầu tiên của chiếc bóng đèn điện. Chắc hẳn qua bài viết này, quý bạn đọc đã biết được ai là người đã phát minh ra đèn điện và đưa sáng chế này đến với nhân loại. Hãy cùng tìm hiểu thêm về các phát minh, sáng chế khác trên website của chúng tôi nhé.
Xem thêm:
Liệu bạn có bất ngờ khi phát hiện ra ai là người đã phát minh ra trường học?
Ai là người đầu tiên phát minh ra máy rửa bát? Liệu nó có thực sự tiện lợi?
Ấn Độ ở đâu? Ai là người tìm ra Ấn Độ? Những điều thú vị về đất nước này?
Châu Mỹ ở đâu? Ai là người đầu tiên tìm ra Châu Mỹ? Lịch sử hình thành và phát triển
Thuyết vạn vật hấp dẫn là gì? Thuyết vạn vật hấp dẫn là phát minh của ai?
Lịch sử chiếu sáng
Mặc dù bóng đèn đã là một thiết bị quen thuộc đối với những thế hệ gần đây, nhưng với hầu hết tổ tiên của chúng ta thì không. Trước sự ra đời của bóng đèn, từ thời Cổ đại, đèn dầu đã được sử dụng rộng rãi. Đó là một vật dụng đơn giản chỉ cần một bình chứa, một ít dầu và bấc. Trong suốt lịch sử, một số công cụ khác được dùng để thắp sáng: nến, lò sưởi, v.v.
Vào thời Trung cổ, chỉ những người giàu có và các giới giáo sĩ mới có thể đủ điều kiện để sử dụng nến làm bằng sáp ong. Trong khi đó, những người thuộc tầng lớp thấp hơn phải hài lòng với những cây nến làm từ mỡ động vật. Mỡ động vật khi đốt tạo ra khói đen dày đặc và tỏa ra mùi hôi thối khủng khiếp.
Đầu thế kỷ 18, đèn dầu đã có một số cải tiến kỹ thuật, cụ thể là với đầu đốt và bấc. Có vẻ thật khó mà hình dung, nhưng đèn dầu và nến là nguồn thắp sáng chủ yếu cho đến cuối thế kỷ 19.
Sự ra đời của bóng đèn sợi đốt đã thực sự thay đổi cuộc sống của chúng ta kể từ đó đến nay. Nhiều người trong số chúng ta khắc ghi rằng Thomas Edison là người sáng tạo ra bóng đèn, rằng ông đã thử hàng nghìn lần để tạo ra bóng đèn sợi đốt mà chúng ta sử dụng ngày nay. Liệu điều đó có công bằng với các nhà phát minh khác?
Bóng đèn: Một phát minh rất gây tranh cãi
Ngay từ năm 1800 đã có các thí nghiệm đáng được coi là truyền cảm hứng cho sự ra đời của đèn sợi đốt. Năm 1808, một quý ông tên Humphry Davy đã lắp ghép một cục pin điện khổng lồ (bao gồm 800 pin nhỏ hơn). Ông đã nối pin này với một sợi bạch kim để tạo ra ánh sáng liên tục.
Hai mươi bảy năm sau, vào năm 1835, James Bowman Lindsay trở thành người phát minh ra bóng đèn sợi đốt dùng điện đầu tiên trên thế giới. Thật không may, ông ta đã không có được một bằng sáng chế để bảo vệ phát minh của mình, và chưa bao giờ hoàn thiện được nguyên mẫu ban đầu.
Vào năm 1860, Joseph Swan đã nảy ra ý tưởng tạo ra một khoảng trống để kéo dài sự cháy sáng của dây tóc bên trong bóng đèn. “Dây tóc” của ông khi đó làm bằng than chì đặt trong một bình thủy tinh hút chân không; tuy nhiên thiết bị để tạo chân không của Swan chưa được ưu việt, hơn nữa sau một thời gian, sợi than chì bị đốt cũng tạo ra muội đen và giảm khả năng chiếu sáng. Đến những năm 1878-1880, Swan dần hoàn thiện 2 điểm yếu kể trên; ông đã đăng ký bản quyền sở hữu với chiếc bóng đèn này, ở Anh Quốc.
Đến lượt Thomas Edison, ông cùng các nhà nghiên cứu của mình tại Menlo Park theo đuổi ý tưởng cải thiện sợi đốt của bóng đèn - đầu tiên họ thử than chì, sau đó là bạch kim… Đến năm 1879, Thomas Edison tạo ra bóng đèn có dây tóc được làm bằng sợi cotton (cụ thể gồm bông, vải lanh, và gỗ) đã hóa than, có thể chiếu sáng 14.5 giờ. Nhóm của Edison cũng đăng ký bản quyền sở hữu chiếc bóng đèn của mình, nhưng ở Mỹ. Họ vẫn tiếp tục thí nghiệm với các loại sợi, chỉ vàu tháng sau họ tìm ra loại sợi làm từ tre, cho phép tuổi thọ bóng đèn đến 1200 giờ. Sau đó, ông đưa nó ra thị trường bằng cách bắt đầu một quy trình sản xuất công nghiệp.
Tuy nhiên, Edison đã buộc phải đối mặt với Joseph Swan trước tòa để xác định quyền sở hữu phát minh bóng đèn. Tại sao? Bởi vì công việc của Edison không khác gì một sự cải tiến đối với phát minh của ông Swan, và vì vậy Edison đã thua kiện. Tuy vậy, cả hai nhà sáng chế cuối cùng đã được ủy quyền để cùng nhau sản xuất bóng đèn. Do đó, Công ty đèn điện Edison & Swan United, được biết đến với tên là “Ediswan” đã ra đời.
Bóng đèn sợi đốt dùng vonfram
Năm 1898, Carl Auer van Welsbach phát triển bóng đèn dùng osmium, với hiệu suất sáng là 5.5 lpw (lumens/watt), đây là bóng đèn sợi đốt bằng kim loại đầu tiên được thương mại hóa. Tiếp đến năm 1902, nguyên tố tantalum được dùng làm sợi tóc bóng đèn, hiệu suất sáng chỉ đạt 5 lpw. Đến 1904, nguyên tố vonfram đã được dùng làm dây tóc bóng đèn – một sáng chế của Franjo Hanaman và Alexander Friedrich Just - cho hiệu suất sáng đến 8 lpw và tuổi thọ được kéo dài.
William David Coolidge, một nhà vật lý người Mỹ tại phòng thí nghiệm General Electric đã cải tiến phương pháp sản xuất sợi vonfram mịn vào năm 1910. Nhờ đó, đèn sợi đốt vonfram có hiệu suất phát sáng là 10 lpw. Vonfram, có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trong số tất cả các nguyên tố, vốn đã được biết đến bởi Edison như là một vật liệu tuyệt vời để làm dây tóc, nhưng máy móc thời kỳ cuối thế kỷ 19 không cho phép Edison thành công với vonfram. Đây vẫn là nguyên tố được sử dụng trong các bóng đèn sợi đốt (dây tóc) ngày nay.
Sự phát triển sau đó
Sau sự phát triển đỉnh cao của bóng đèn sợi đốt chân không, đến năm 1913, Irving Langmuir (cộng sự của Coolidge) đã phát hiện ra rằng bơm khí trơ, như là khí ni-tơ, vào bên trong bóng đèn vonfram còn tạo ra hiệu suất sáng ít nhất 12 lpw.
Công việc của các nhà khoa học trong 40 năm tiếp sau là cố gắng giảm giá thành sản xuất và tăng hiệu suất của đèn sợi đốt.
Sau này, những cải tiến vượt bậc liên quan đến việc chiếu sáng vẫn tiếp tục được thực hiện.
Nick Holonyak tạo ra điốt phát quang (LED) màu đỏ vào năm 1960. Đèn LED là một thiết bị phát sáng với hiệu suất phát sáng cao nhất từ đó cho đến ngày nay, với hiệu suất có thể từ 70 – 120 lpw.
Năm 1976, Edward Hammer từ General Electric tạo ra đèn compact (CFL).
Tham khảo:
//www.livescience.com/43424-who-invented-the-light-bulb.html
//www.energy.gov/articles/history-light-bulb
//www.standardpro.com/advent-of-the-light-bulb/
//americanhistory.si.edu/lighting/20thcent/prec20.htm
#bongden, #densoidot, #thomasedison
Tổng hợp bởi ScienceX Lab