Il secolo delle invenzioni

Nasce la prima vera illuminazione pubblica con l’installazione di lanterne, che non facevano più parte di un’abitazione, ma della strada stessa. In campo elettrico si scopre la differenza tra materiale conduttore e isolante. Fra gli anni 1729 e1732 Stephen Gray (1666-1736) e Granville Wheler (1701-1770) scoprono che le proprietà elettriche acquisite da un corpo si possono trasmettere mediante un filo metallico, ma non mediante un nastro di seta. Viene così introdotta la distinzione tra conduttore ed isolante elettrico.

Benjamin Franklin (1706-1790) è il primo a capire che le scintille che si osservano, scaricando un corpo elettricamente carico ed i fulmini, sono originate dallo stesso fenomeno, consistente nel brusco riequilibrio di fluido elettrico tra due corpi. In base a questa osservazione nel 1752 inventò il parafulmine.

Sulla casa di Galvani fu posta dal Comune di Bologna, la seguente epigrafe: “Luigi Galvani in questa casa di sua temporanea dimora ai primi di settembre dell’anno 1786 scoperse dalle morte rane la elettricità animale fonte di meraviglie a tutti i secoli” Nel 1786 Luigi Galvani (1737-1798) scopre che, appoggiando la punta di un coltello sulle terminazioni nervose di una rana morta, le zampe di quest’ultima si contraggono violentemente. Nasce l’elettrofisiologia, che ha oggi importanti applicazioni in medicina.

Con la scoperta del gas illuminante e dell’energia elettrica inizia il periodo delle grandi invenzioni che rivoluzioneranno la vita e le abitudini dell’uomo. Alessandro Volta (1745-1827), per spiegare il fenomeno riscontrato da Galvani, introduce il concetto che l’elettricità possa fluire gradualmente tra due conduttori, fra cui sia presente una forza, che verrà appunto chiamata forza elettromotrice, in grado di spostare le cariche elettriche. Volta riesce a dimostrare che tra due placche di metalli diversi, separate da un liquido, si genera una differenza di potenziale elettrico. Nasce la pila.

A Londra Humphry Davy sin dal 1802 aveva constatato che un filo di platino, percorso da corrente elettrica sufficientemente elevata, poteva diventare incandescente ed emettere luce, per un breve lasso di tempo. Nel 1810 Davy nota la formazione dell’arco elettrico che scocca fra due aste di carbone. L’arco però si estingue subito per la combustione del carbone al contatto con l’ossigeno. Egli allora pone i carboni entro un’ampolla di vetro chiusa ermeticamente e priva d’aria; in queste condizioni l’arco rimane innescato per alcuni minuti. L’apparecchio per la sua forma viene chiamato “uovo elettrico di Davy” e utilizzato a scopo didattico in diverse università.

Nelle strade e in alcuni locali pubblici si accendono i primi impianti alimentati dal gas, contemporaneamente si scoprono i principi che legano i fenomeni dell’elettricità e del magnetismo. Il fisico danese Hans Christian Oersted (1777-1851) scopre che la presenza di un filo, nel quale passi corrente elettrica, altera il comportamento dell’ago di una bussola posta nelle vicinanze. E’ il principio che lega i fenomeni dell’elettricità e del magnetismo. André Marie Ampère (1775-1836), dopo le esperienze di Oersted, inizia lo studio del campo magnetico e realizza numerose apparecchiature in cui si possono riconoscere, almeno allo stato embrionale, alcuni componenti tipici delle odierne macchine elettriche.

Mentre il gas si diffonde rapidamente, i ricercatori costruiscono i primi esemplari di lampade ad incandescenza, ma la loro durata è molto breve. Nuove scoperte consentono la costruzione di macchine generatrici di elettricità (le future dinamo) e del telegrafo. Partendo dall’esperienza acquisita nell’illuminazione di Lione e di altre città francesi, il lionese Hippolyte Gautier nel 1838 convince l’Amministrazione di Torino a costituire la Società anonima per l’illuminazione a gas col nome di Società di Porta Nuova. Georg Simon Ohm (1789-1854) scopre che la corrente “I “ che passa in un filo ai cui capi sia applicata una forza elettromotrice “V”, è direttamente proporzionale alla tensione applicata. La costante di proporzionalità viene chiamata resistenza e dipende dal materiale. Il suo nome è legato all’unità di misura della resistenza : Ohm = 1Volt / 1Ampère. Joseph Henry (1797-1878) realizza l’elettromagnete aprendo le porte al telegrafo.

Con l’invenzione delle pile a due liquidi gli scienziati possono disporre di una sorgente di energia elettrica di discreta potenza ed iniziano i primi esperimenti di illuminazione con lampade ad arco. Morse brevetta il primo apparecchio telegrafico. John Frederic Daniell, Grove e soprattutto Robert Wilhelm Bunsen apportano importanti modifiche alla pila di Wollastone: costruiscono la pila a due liquidi che produce corrente elettrica relativamente costante e di discreta potenza. Samuel Finley Morse (1791-1872) brevetta il primo apparecchio telegrafico.

Mentre continuano le ricerche del filamento più adatto per le lampade ad incandescenza, con la richiesta di nuovi brevetti, l’illuminazione a gas si diffonde nelle città.

L’illuminazione a gas produce una vera rivoluzione: inizia l’epoca degli impianti finalizzati alla distribuzione e successiva utilizzazione dell’energia. L’illuminazione a gas produce una vera rivoluzione. Non è più sufficiente fissare ad un palo o ad un braccio a muro una lanterna, accendendola e spegnendola e alimentandola quotidianamente con sego o olio. Per gli apparecchi alimentati a gas occorrono una fabbrica per la produzione del gas, un gasogeno per lo stoccaggio e soprattutto una rete di distribuzione, costituita da tubature posate nel sottosuolo. Inizia l’epoca dell’impianto di illuminazione.

«L’inventore è un essere che continua ad essere ragazzo finché muore … L’inventore non si deve lasciare perdere per tali sconfitte, le sconfitte istruiscono; … sopra cento presunte invenzioni una sola resisterà, una sola trionferà, ebbene questo basta, e varrà a confortarmi di tutto il resto, andiamo avanti».

Nel 1851 Heinrich Daniel Ruhmkorff costruisce un rocchetto d’induzione che prende il suo nome. Si tratta di un apparecchio per ottenere forti differenze di potenziale, cioè elevata tensione.

Nel 1859 Gaston Planté (1834-1889) realizza l’accumulatore al piombo, che consentirà l’alimentazione di apparecchi portatili. Nel 1859 Antonio Pacinotti (1844 – 1912) realizza la dinamo, che darà vita al generatore di corrente continua ed al motore a corrente continua.

«…cogli occhi fissi sopra il libro … solo assorto in un’idea di subito concepita, il prender lapis e carta, scarabocchiar quest’idea senza badare nè all’ortografia. Questi erano i bei momenti …».

«… quando la mia mano, … traccia con questa alcune linee nere sul muro accanto al mio capezzale … Dopo alcuni minuti di lavoro scorgo sul muro una testa d’uomo in atteggiamento di chi medita…». Dimostrata la possibilità di generare corrente alternata nascono le prime macchine di Zènobe Gramme (1826-1901) e Werner Siemens (1816-1892) così alimentate.

Antonio Meucci inventa il telefono e il 28 dicembre 1871 inoltra domanda di brevetto presso l’Ufficio Patenti di Washington.

«…non attendeva che il giorno di poter aver l’apparecchio onde eseguire l’esperimento che mi avrebbe potuto confermare … i miei ragionamenti … dichiararmi … Capomastro oppure Chimico fisico». «… Il 14 settembre ’72 ricevevo una lettera che mi notificava che il mio apparecchio si trovava terminato e aiutato da Cattanea Vittorio potei eseguire il mio esperimento. Ti dirò che per l’inesattezza della costruzione dell’apparecchio non ho potuto avere sino ad ora i risultati desiderati, ciò nonostante il 10 novembre il risultato ne era tale che mi confermava la riuscita e l’esattezza della nuova legge di Fisica…».

Nel 1876 Alexander Graham Bell riprende il brevetto di Antonio Meucci, che non lo ha rinnovato per mancanza di denaro, e costituisce una società per la costruzione di impianti telefonici. A Boston e Filadelfia vengono effettuate le prime esperienze di trasmissione telefonica a distanza.

Nel 1877 Edison annuncia una sensazionale invenzione, capace di rendere “la parola suscettibile di essere ripetuta all’infinito, mediante registrazioni automatiche”. Immediatamente costruisce un prototipo di fonografo e lo brevetta.

Nel 1878 Edison vende il brevetto del fonografo alla società Columbia, che diventa la prima casa discografica al mondo.

Il 21 ottobre 1879 Edison accende, a scopo dimostrativo, una lampada con filamento di cotone carbonizzato, che rimane in vita 40 ore.

Nel 1885 Il torinese Galileo Ferraris (1847-1897), a seguito dei suoi studi sul campo magnetico rotante, inventa il motore in corrente alternata, utilizzato ancora oggi in tutti gli elettrodomestici. Nel 1886 Heinrich Hertz (1857-1894) effettua esperimenti che saranno la base per la futura realizzazione di radio e televisione.

Nel 1896 Guglielmo Marconi (1874-1937) scopre la riflessione delle onde radio dalla ionosfera, aprendo la via alle comunicazioni radio a distanza.

Il 1 maggio 1899 il belga Camillo Jenatzy, a bordo della vettura a forma di siluro “Jamais contente” azionata da un motore elettrico alimentato da una batteria di accumulatori, stabilisce con 105,960 km/ora il record di velocità terrestre.

Le lampade “Z” conquistano il mercato e il 13 aprile 1912 100.000 di queste illuminano piazza San Marco a Venezia. Si tratta della prima grande luminaria con lampade ad incandescenza, in un’epoca in cui il consumo annuo nazionale era di circa 12 milioni di lampadine. Nel 1914 inizia la produzione delle lampade tipo “½ Watt” destinate a sostituire le lampade ad arco negli impianti di illuminazione pubblica.

“il 29 ottobre 1928 veniva prodotta la prima lampada Philips in Italia; era una normale lampadina elettrica ad incandescenza, ma rappresenta, per più ragioni, un avvenimento storico.”