La luz ha transformado nuestro mundo de manera radical. Aunque no se trata de un descubrimiento o invención en sí misma, ya que siempre ha estado presente en la naturaleza, la humanidad ha desarrollado ingeniosas formas de controlarla, generarla y aprovecharla para diversos fines prácticos. Un ejemplo notable de este proceso es la iluminación artificial, cuyo desarrollo comenzó con la invención de la bombilla. Aunque comúnmente se atribuye al estadounidense Thomas Alva Edison, en realidad fue el resultado del trabajo colaborativo de numerosos científicos del siglo XIX.

Retrocedamos en el tiempo hasta finales del siglo XVIII, donde encontramos a Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, o simplemente Alessandro Volta. Este brillante químico y físico italiano iluminó el mundo con un invento revolucionario: la pila voltaica, creada en 1799. Este ingenioso dispositivo fue el primero en generar electricidad continua, abriendo las puertas a un sinfín de posibilidades.

LA PILA VOLTAICA: CÓMO FUNCIONABA

Imagine una serie de discos de zinc y cobre apilados uno sobre otro, separados por finas capas de cartón empapadas en una solución salina. Al conectar los extremos de esta pila a un circuito, se producía un flujo constante de electricidad, como un río de energía diminuta. Quizás, con los ojos de hoy, no parezca gran cosa, pero en aquella época era toda una maravilla, especialmente en el campo científico.

La pila voltaica marcó un antes y un después en la historia de la humanidad, sentando las bases de la electroquímica. Gracias a este invento, los científicos pudieron realizar por primera vez experimentos controlados con electricidad, allanando el camino para otros avances tecnológicos. Hoy en día, utilizamos conceptos relacionados con el descubrimiento de Volta, como el voltio (la unidad para medir el potencial eléctrico) o el voltaje (la magnitud que mide la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos).

LÁMPARA DE ARCO ELÉCTRICO DE DAVY

En 1802, el químico británico Humphry Davy dio otro paso significativo con la invención de la lámpara de arco eléctrico. Este dispositivo, que utilizaba electrodos de carbono conectados a pilas voltaicas, producía un brillante arco de luz, aunque era demasiado intenso y efímero.

Los principios de la lámpara de arco de Davy influyeron en el desarrollo de lámparas y sistemas de alumbrado público en Europa. Su brillo excesivo podía resultar molesto, y el mantenimiento de los electrodos, que se desgastaban con el uso, era un proceso complejo y poco práctico.

A pesar de sus limitaciones, las lámparas de arco también encontraron un lugar en los teatros del siglo XIX, reemplazando gradualmente a las lámparas de gas. Sin embargo, su reinado fue efímero.

LA BOBINA DE RUHMKORFF

En el corazón de la Europa del siglo XIX, en la Alemania de 1820, el físico Heinrich Daniel Ruhmkorff (o Rühmkorff) alumbró al mundo con un invento fundamental para la iluminación eléctrica: la bobina de Ruhmkorff.

Este dispositivo, también conocido como inductor de Ruhmkorff, tenía como principal función generar voltajes extremadamente altos a partir de una corriente eléctrica de bajo voltaje mediante inducción electromagnética. Consistía en dos bobinas: la primaria, con menos vueltas de alambre grueso, que recibía una corriente de bajo voltaje y generaba un campo magnético creciente; y la secundaria, con muchas vueltas de alambre fino, que captaba la energía magnética de la primaria y producía un alto voltaje.

Al abrir y cerrar un interruptor, el campo magnético colapsa y genera un pico de alto voltaje en la bobina secundaria. Este alto voltaje se utilizaba en experimentos con luz eléctrica y estudios de electromagnetismo. Por ejemplo, la bobina de Ruhmkorff posibilitó la creación de arcos eléctricos más intensos y brillantes, allanando el camino para lámparas de arco más eficientes.

Además, la alta tensión generada por la bobina permitió a los científicos investigar el comportamiento de diversos materiales bajo condiciones extremas, lo que condujo al desarrollo de filamentos más duraderos para el siguiente invento: las lámparas incandescentes.

LA LÁMPARA DE GROVE Y DE LA RUE

Dos décadas después de la chispa de Ruhmkorff, en 1840, la búsqueda de una iluminación práctica dio un paso crucial con la creación de la primera lámpara incandescente viable por parte de los científicos británicos Warren de la Rue y William Grove. Su invento utilizaba un filamento de platino, un metal con un alto punto de fusión, para generar luz al calentarse con el paso de la corriente eléctrica.

La lámpara de platino demostró una mayor eficiencia en la conversión de energía eléctrica en luz en comparación con las lámparas de arco. Sin embargo, tenía limitaciones: el platino era un material costoso, lo que limitaba su uso generalizado. Aunque el filamento era más duradero que los de lámparas anteriores, aún tenía una vida útil relativamente corta, lo que requería reemplazos frecuentes y reducía la eficiencia, implicando un mayor consumo de energía para producir una cantidad similar de luz.

En Europa y EE UU, la iluminación dominante en calles y hogares era la de gas, mientras que las lámparas de arco representaban los primeros experimentos con iluminación eléctrica. Estas tecnologías no eran aún de uso común, y las primeras redes eléctricas públicas comenzaban a surgir de forma esporádica en algunas ciudades, con EE UU un poco más atrasado, pero avanzando rápidamente.

En este contexto, la lámpara incandescente de De la Rue y Grove fue un paso fundamental en la historia: demostró la viabilidad del concepto de iluminación incandescente y sentó las bases para el desarrollo de lámparas más eficientes y duraderas en el futuro, como la que hizo Joseph Swan.

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JOSEPH SWAN Y EL PAPEL CARBONIZADO

Este científico británico abordó la necesidad de una bombilla más económica en 1850, utilizando filamentos de papel carbonizado en lugar de platino. En 1878, Swan recibió una patente en el Reino Unido para su bombilla incandescente de papel carbonizado. Un año más tarde, en 1879, realizó una demostración pública de su invento en Newcastle, Inglaterra, según la BBC y el Instituto Smithsoniano. A pesar del potencial de su invento, Swan aún enfrentaba el desafío de crear un vacío adecuado dentro de las bombillas.

En aquella época, las técnicas limitadas de sellado y materiales, así como el control insuficiente de impurezas, representaban un reto significativo para los expertos. Estos problemas acortaban la vida útil del filamento y encarecían la producción, dificultando la escalabilidad. Los avances en tecnología de vacío y materiales eventualmente superaron estos obstáculos, permitiendo la producción de bombillas más duraderas y prácticas.