Una dintre cele mai noi şi remarcabile descoperiri ale ultimilor 400 de ani a fost electricitatea. Poate te întrebi: “Beneficiem de electricitate de atâta timp?” Raspunsul este da. Dar practic, electricitatea a început să fie folosită, într-un mod limitat, între anii 1850-1900. De exemplu, la expoziţia internaţională de la Paris din anul 1900, una dintre principalele atracţii a fost un pod peste râul Sena, luminat electric. Cea mai veche metodă de a se genera electricitate provine din crearea unei încărcături statice. În anul 1660, Otto von Guericke a construit prima maşină electrică care consta dintr-un glob mare de sulf care prin frecare şi rostogolire atrăgea pene şi bucăţi mici de hârtie. Guericke a fost capabil să demonstreze că scânteile generate erau într-adevăr electrice. Prima idee de folosire a electricităţii statice a fost aşa-zisul “pistol electric”. Inventat de Alessandro Volta (1745-1827), acesta consta într-o bucată de sârma pusă într-un vas umplut cu gaz metan. Prin trimiterea unei scântei de la un capat la celalalt al sârmei vasul urma să explodeze. Volta s-a gândit să-şi folosească invenţia pentru a realiza comunicăriile la distanţă, chiar adresându-se numai în sistem binar. Pentru aceasta, o sârma de otel susţinută de stâlpi de lemn urma să fie întinsă între Como si Milan, Italia, capătul receptor al sârmei fiind introdus într-un vas umplut cu gaz metan. La comandă, o scânteie electricâ era trimisâ de-a lungul sârmei care urma sâ detoneze pistolul electric, emiţându-se astfel semnale codate. Această linie de comunicaţii nu a fost construită niciodată.
Descoperirea de către Volta a descompunerii apei la trecerea curentului electric stă la temelia electrochimiei. În anul 1791, în timp ce lucra la Universitatea din Bologna, Luigi Galvani a descoperit că muşchiul unei broaşte se contracta când acesta este atins cu un obiect metalic. Acest fenomen urma să fie cunoscut ca electricitatea animală o utopie deoarece teoria nu a fost demonstrată. Imboldit de aceste descoperiri, Volta a iniţiat o serie de experimente folosind zinc, plumb, cositor sau otel pentru placuţele încărcate cu sarcină pozitivă şi cupru, argint, aur sau grafit pentru placuţele încărcate cu sarcină negativă. Următoarea etapă în generarea electricităţii a fost electroliza. Volta descoperea în anul 1800 că un flux continuu al unei forţe electrice era generat când se foloseau anumite fluide ca şi conductori pentru a produce o reacţie chimică între metale sau electrozi. Acestea au condus la inventarea primei celule voltaice, cunoscută sub numele de baterie. În plus, Volta descopera că prin suprapunerea celulelor voltaice se obtinea o creştere a tensiunii.
Discurile de argint şi zinc sunt separate prin bucăti de hârtie umedă. In acelaşi an, Volta si-a expus descoperirea legată de sursa continuă de electricitate la Societatea Regala din Londra. De această data, experimentul nu se mai limita la o scurtă serie de scântei. De acum era disponibil curentul electric în flux continuu. Franţa a fost printre primele naţiuni care a recunoscut oficial descoperirile lui Volta. În acel moment, Franţa avea acces la cele mai mari descoperiri ştiinţifice şi ideile noi erau aşteptate cu braţele deschise pentru a sustine ordinea de zi politică. Ca urmare a invitaţiilor primite, Volta s-a adresat Institutului Francez într-o serie de conferinţe la care a fost prezent si Napoleon Bonaparte în calitate de membru al Institutului.
Descoperirile lui Volta au impresionat lumea în aşa măsură încât în noiembrie 1800 el a fost invitat la Institutul National Francez să ţină o conferinţă la care a participat şi Napoleon Bonaparte.Însuşi Napoleon a ajutat la experimente, făcând scântei cu bateria, topind un fir de otel, descărcând un pistol electric şi descompunând apa în elementele de bază. S-au facut noi descoperiri când Sir Humphry Davy, inventatorul lămpii de veghe a minerului, a instalat în subsolurile Institutului Regal din Londra cea mai mare şi mai puternică baterie electrică. El a conectat bateria la electrozii de cărbune producând prima lumină electrică. Dupa spusele martorilor, lampa cu arc voltaic a facut «cel mai strălucitor arc crescător de lumină văzut vreodată». Cele mai
importante cercetări ale lui Davy au fost dedicate electrochimiei. După experimentele lui Galvani şi descoperirea celulei voltaice, interesul faţă de electricitatea galvanică devenise răspândit. Davy începuse să testeze efectele chimice ale electricităţii în anul 1800. Curând a aflat că trecând curent electric prin unele substanţe, aceste substanţe se descompun, proces ulterior numit electroliza. Tensiunea era generată ca urmare a reactivităţii electrolitului cu metalul. Evident, Davy a înţeles că acţiunea electrolizei şi a celulei voltaice au fost la fel. În anul 1802, Dr. William Cruickshank proiectează prima baterie electrică pentru producţia de serie. Cruickshank a aranjat foi pătrate de aramă, pe care le -a cositorit la capete cu foi de zinc de mărimi egale. Aceste foi au fost puse într -o cutie lungă de lemn care a fost pecetluită cu ciment. Santurile din cutie fixau plăcile de metal. Apoi cutia a fost umplută cu un electrolit de sare de mare sau apă distilată.
William Cruickshank, un chimist englez, a construit o baterie cu celule electrice prin introducerea plăcilor de zinc şi aramă într-o cutie de lemn plină cu electrolit. Acest proiect avea avantajul neuscării în timpul folosirii şi furniza mai multă energie decât aranjarea cu discuri a lui Volta. A treia metodă de generare a electricităţii a fost descoperită relativ târziu electricitatea prin magnetism. În anul 1820, AndréMarie Ampère (1775-1836) a observat că firele purtătoare de curent electric erau uneori atrase unul către celalalt, alteori ele se respingeau. În anul 1831, Michael Faraday (1791-1867) a demonstrat cum un disc de aramă era capabil să producă un flux constant de energie când era rotit într-un puternic câmp magnetic. Faraday, ajutându-l pe Davy şi echipa sa de cercetare, a reusit să genereze o forţă electrică permanentă atât timp cât mişcarea între bobină şi magnet continua. A fost inventat generatorul electric. Acest proces a fost apoi inversat şi motorul electric a fost descoperit. La scurt timp, au fost realizate transformatoarele care puteau transforma electricitatea la un voltaj dorit. În anul 1833, Faraday defineşte fundamentul electrochimiei prin Legea lui Faraday, care descrie valoarea reducerii care survine într-o celulă electrolitică.
In anul 1836, John F. Daniell, un chimist englez, continua cu studierea bateriei electro-chimice şi dezvolta o celulă îmbunătăţită care producea curent continuu, faţă de echipamentul lui Volta. Până în acel moment, toate bateriile erau compuse din celule primare, ceea ce însemna că nu puteau fi reîncărcate. În anul 1859, fizicianul francez Gaston Platé a inventat prima baterie care putea fi reîncărcată. Această baterie se baza pe exemplul chimiei acide, un sistem care este folosit şi astăzi.
În anul 1899, Waldmar Jungner din Suedia inventează bateria nichel-xxx, folosind nichel pentru electrodul pozitiv şi cadmiu pentru electrodul negativ. Doi ani mai târziu, Edison produce un model alternativ prin înlocuirea cadmiu-lui cu oţel. Din cauza costurilor ridicate comparativ cu cele uscate sau cele cu acid, aplicaţiile practice ale bateriilor nichel-cadmiu si nichel-oţel erau limitate. Spre sfârşitul anilor 1800 se construiesc generatoare uriaşe şi transformatoare. S-au instalat liniile de transmisie şi electricitatea s-a pus la dispoziţia umanităţii pentru a produce lumina electrică, căldură şi transport. La începutul secolului XX, inventarea tubului vacumat a făcut posibilă producerea semnalelor controlate, amplificărilor şi sunete lor. Imediat după acestea a fost inventat radioul care a făcut posibilă comunicarea fără fir.
De asemenea, Shlecht si Ackermann au adus, în anul 1932, noi îmbunătăţiri importante. Aceste progrese s-au reflectat în curenţi de amperaje mai mari şi îmbunătăţirea longevităţii. Omologarea bateriei nichel-cadmiu, aşa cum o ştim noi astăzi, devine disponibilă doar când Neumann reuşeşte să finalizeze celula, în anul 1947. Sumar De-a lungul timpului omenirea a devenit dependentă de electricitate, un produs
fără de care dezvoltarea tehnologiei nu ar fi fost posibilă. O data cu creşterea nevoii de mobilitate, oamenii au trecut la inmagazinarea puterii portabile în primul rând pentru aplicaţii în mişcare şi în al doilea rând pentru aplicaţii portabile. Aşa cum noi ne uităm la neîndemânarea şi nesiguranţa cu care primele baterii au fost concepute, la experimentele greoaie de acum 200 de ani ale predecesorilor noştri, în acelaşi mod s-ar putea uita la tehnologia de astazi descendenţii nostri
Join Us On Telegram @rubyskynews
Apply any time of year for Internships/ Scholarships
