Ako to všetko začalo
Vo všeobecnosti sa uvádza, že vláknová žiarovka bola dielom slávneho amerického vynálezcu T.A.Edisona. To je však omyl! Prvú prakticky použiteľnú žiarovku zostrojil ešte v roku 1854, zhruba štvrťstoročie pred Edisonom, istý pán Heinrich Göbel. Ten dlhý čas experimentoval s elektrickým svetlom a podarili sa mu dva kľúčové objavy.
Ale aby sme boli fér, aj Göbel mal ešte jedného predchodzu. Angličanovi Humphreymu Davymu sa už v roku 1802 podarilo pomocou elektrického prúdu rozsvietiť na malú chvíľu rozžeravené vlákno. Jeho krajanovi Warrenovi de la Rue vydržal v roku 1840 tento efektný kúsok poblikávať ešte o niečo dlhšie, a to keď použil platinovú cievku.
O ďalších štrnásť rokov neskôr potom došlo na už spomínaného Göbela. Dlho dumal nad tým, ako by v temnej newyorskej ulici rozžiaril výklad svojho obchodu s hodinami. Bol hlava otvorená, a tak čoskoro prišiel na riešenie.
K inovácii mu pomohli dva výrazné osobnostné rysy: vedľa šikovnosti i popudlivosť. Vďaka prvej vlastnosti zvládol zo sklenenej banky odčerpať vzduch. Vďaka druhej si pri jednom z mnohých cholerických záchvatov rozštiepil vychádzkovú bambusovú palicu a z jej odštiepkov potom skúsil zostrojiť spomínané vlákno. Organické bambusové vlákno sa ukázalo vďaka jednoduchej a lacnej výrobe ako výhodný a ekonomický zdroj pre prvé generácie žiaroviek.
Druhý Göbelov veľký objav spočíval v tom, že vlákno dokázal umiestniť do banky, z ktorej vyčerpal vzduch, čo zaručilo žiarovke použiteľnú životnosť. Vákuum totiž obmedzuje tepelné straty a tak výrazne zvyšuje účinnosť a znižuje riziko spojené s rozžeravením žiarovky na vysokú teplotu. Prvý prototyp tohto uhlíkového typu s vákuovou bankou svietil údajne cez dvesto hodín, čo bol na svoju dobu skvelý výsledok, a vynález sa tak stal okamžite prakticky použiteľným.
A tak sa zrodil zázrak. Lenže Göbel spravil veľkú chybu a nenechal svoj nový objav patentovať. To urobil až viac ako dvadsať rokov po ňom Edison. Po sérii súdnych procesov sa práve on stal oficiálnym otcom žiarovky, hoci tá jeho mala viac ako polovicu horšiu životnosť ako Göbelova – iba sto hodín.
Aby sme mu však nekrivdili, Edison nebol len čistokrvný hochštapler. Jeho meno je podpísané pod vyše tisícmi patentovými vynálezmi, na ktoré preukázateľne prišiel sám. Občas sa však neštítil prisvojiť si objav svojich podriadených, medzi ktorých patrili napríklad Nikola Tesla, Henry Ford alebo Emil Kolben, prípadne sa niekde viac alebo menej inšpirovať.
V prípade žiarovky sa mu hodil predovšetkým rozpracovaný projekt anglického fyzika Josepha Swana. Fúzatý rodák zo Sunderlandu prišiel už v roku 1860 s tým, že na žiarovky bude najlepšie uhlíkové vlákno. Patentovanie revolučnej novinky zabrzdil fakt, že vtedy neboli k dispozícii dostatočne výkonné odsávacie pumpy k odčerpávaniu vzduchu zo sklenených baniek. Preto sa mu vynález podarilo rozsvietiť až na prelome rokov 1878 a 1879. Teda pár mesiacov pred Edisonom, ktorý sa o Swanovi zrejme dočítal v odborných časopisoch.
Až nesympaticky cieľavedomý americký vynálezca v roku 1880 po dlhých experimentoch s rôznymi materiálmi zostavil žiarovku, ktorá mala hlavné rysy svetiel používaných ešte v nedávnej minulosti, napríklad aj vrátane úspešného návrhu pätice, ktorá sa dnes označuje ako E27. E je prvá hláska priezviska Edison a číslo 27 potom symbolizuje priemer závitu, pričom existujú aj iné priemery, popri E27 napríklad ešte E14 a ďalšie.
Jeden vynálezca potom mal platný patent v Británii, druhý v USA. K otvorenému sporu došlo vo chvíli, keď sa Edisonova úspešne rozbehnutá firma pokúsila expandovať do Spojeného kráľovstva. Dlhé súdne pojednávania nakoniec vyvrcholili vznikom spoločnosti Edison & Swan United Electric Light Company.
Spory o to, kto bol skutočným vynálezcom žiarovky, sa vedú dodnes. Minimálne v niečom však Edison nespochybniteľnou jednotkou bol: vedel seba a svoje nápady dokonale predať a marketing mal zvládnutý na jednotku. Priatelil sa s vplyvnými ľuďmi a šikovne sa zviditeľňoval v novinách a hneď od začiatku robil svojim žiarovkam veľkolepú reklamu. Raz svojim svetlom slávnostne ozdobil parník, druhýkrát o rok neskôr s veľkým haló rozžiaril svetovú výstavu v Paríži v roku 1889. Kvôli propagácii svojich inovácií pokojne nechal zabiť slona elektrickým prúdom. Každé cudzie vylepšenia žiarovky rýchlo odkupoval, aby sláva nepadla na niekoho iného.
Princíp fungovania Edisonovej žiarovky
Technicky išlo vlastne o typ veľmi podobný Göbelovej žiarovke a ďalším podobným žiarovkám iných typov z rovnakej doby (však tiež Edison musel svoj patent neraz obhajovať pred súdom), ale dôležité bolo, že Edison dokázal sklenené "svetelné banky" ako prvý na svete vyrábať relatívne spoľahlivo a vo veľkom. V tej dobe to nebolo až také jednoduché, ako sa nám dnes môže zdať. A neposlednom rade zuhoľnatené bambusové vlákna využívané ako zdroj svetla sa museli veľmi starostlivo pripravovať.
Na vlákna sa používal bambus, ale aj ďalšie organické materiály, a neskôr hojne želatína, sa museli najskôr starostlivo nakrájať na pokiaľ možno homogénne vlákna. Potom sa stočili do požadovaného tvaru a niekoľko hodín (uvádza sa 5 až 10) sa vypaľovali. Pre dosiahnutie vyššej pevnosti sa potom „pražili“ vo vazelíne, petroleji alebo v iných podobných uhľovodíkových zlúčeninách.
Ale to nestačilo, pretože vlákna zvyčajne mali v rôznych častiach rôzny priemer a to by pri použití znamenalo, že by sa v užších miestach rýchlejšie prepalovali, pretože by v rôznych častiach vlákna bol výrazne odlišný odpor. A tak sa k vláknu pripojil zdroj prúdu, z prostredia bol vyčerpaný vzduch a nahradený svietiplynom (teda zmesou vodíka, oxidu uhoľnatého, metánu a ďalších zložiek). Prúd rozžeravil vlákna, a to najviac v zúženej časti. Na týchto zoslabených miestach sa svietiplyn začal spaľovať. Pritom vznikali uhlíkové sadze, ktoré sa usadzovali práve na rozžeravených, zoslabených častiach vlákna, a tak sa dosiahlo to, že priemer vlákna bol v celej jeho dĺžke rovnaký.
Potom sa k uhlíkovému vláknu museli pripojiť platinovej elektródy (platina a sklo majú rovnakú tepelnú rozťažnosť, takže sa znižuje riziko prasknutia). Spojenie týchto dvoch materiálov tiež nebolo úplne jednoduchou záležitosťou, pritom muselo byť čo najlepšie, inak životnosť zdroja rýchlo klesala. Relatívne jednoduchým krokom potom bolo zabezpečiť vyčerpanie vzduchu a žiarovku vzduchotesne zataviť. A zvládnutie všetkých krokov tohto procesu dostatočne lacno a spoľahlivo bol Edisonov primát.
A. Ako prvému sa podarilo rozžeraviť vlákno a tak na malú chvíľu zasvietiť:
- T.E. Edisonovi (3)
- Majstrovi Janovi Husovi (1)
- Warrenovi de la Rue (5)
B. Prvá žiarovka z dielne Heinricha Göbela používala pre vlákno materiál:
- Platinový drôtik (0)
- Bambusové vlákno (9)
- Bavlnenú šnúrku do topánok jeho synovca (4)
C. Nápad použiť v žiarovke pre vlákno uhlík sa zrodil v hlave
- Alfreda Nobela (1)
- T.E. Edisona (2)
- Josepha Swana (4)
D. Aké zviera sa T.E. Edisonn neštítil zabiť v snahe presadiť svoj jednosmerný prúd pred striedavým prúdom, ktorý naopak presadzavali napr. Westinghouse a Nikola Tesla?
- Slona (5)
- Žirafu (7)
- Tasmánskeho tigra (3)
E. Aká bola priemerná životnosť Edisonových žiaroviek?
- 10 hodín (6)
- 100 hodín (5)
- 1000 hodín (2)
F. Ako materiál na výrobu elektród sa vďaka svojim vlastnostiam používal
- Platina (7)
- Wolfrám (8)
- Orichalcum (4)
N 48° 53.ABC' E 18° 1.DEF'
Keška neobsahuje pero!
Pozor! Pri odlove kešky treba byť opatrný a presvedčiť sa, či ťa niekto nesleduje alebo sa neblíži mugel. I keď sa to nezdá, miesto je dosť frekventované! V noci odlov neodporúčam!