به گزارش آژانس خبری سونیوز، تا قبل از اختراع لامپ، مردم خانه‌های خود را با استفاده از شمع و آتش روشن نگه می‌داشتند که بعد از مدت کوتاهی شمع‌ها تمام می‌شد و آتش‌ها در سرمای زمستان به سختی روشن می‌ماندند.
تاریخچه اختراع لامپ دارای فراز و نشیب‌های بسیاری بوده است که در طی آنها، فناوری‌های بی‌شماری اختراع شده و بعد از مدتی منسوخ شدند. بیش از ۱۵۰ سال از زمانی که اولین وسیله‌ی روشنایی توسط توماس ادیسون اختراع شد می‌گذرد. بعد از گذشت این مدت نیز مخترعان و متخصصان برق و تکنولوژی به دنبال راه‌هایی برای ساده‌سازی ابزارهای روشنایی برای مردم هستند.
اختراع لامپ یکی از مهمترین اختراعات بشر در طول تاریخ بود. تا قبل از آن، مردم خانه‌های خود را با استفاده از شمع و آتش روشن نگه می‌داشتند که بعد از مدت کوتاهی شمع‌ها تمام می‌شد و آتش‌ها در سرمای زمستان به سختی روشن می‌ماندند.
اختراع لامپ، علاوه بر ایجاد روشنایی تقریبا طولانی برای منازل و مکان‌های مختلف، مزیت‌های دیگری را نیز با خود داشت. با این اختراع، کار کردن مردم راحت‌تر شد و طول روز کاری افزایش پیدا کرد.
توماس ادیسون در مورد تلاش خود برای بهبود ایده این وسیله‌ی روشنایی، داستان جالبی می‌گوید:
« من ده هزار بار شکست نخورده‌ام. من یک بار شکست نخورده‌ام. من موفق شده‌ام ثابت کنم که ده هزار راه وجود دارد که نمی‌توان از طریق آنها لامپ را اختراع کرد. زمانی که راه‌های بی‌فایده را حذف کردم، توانستم راه درست را پیدا کنم.»
سال 1878 بود، توماس ادیسون به سختی در حال کار بود. یکی از دوستانش از او دعوت کرد تا چند روزی برای تعطیلات نزد او بیاید. آنها در آنجا به جمعی از دانشمندان پیوستند که برای دیدن خورشید گرفتگی با قطار به ایالت وایومینگ می رفتند.
توماس ادیسون هم تصمیم به رفتن گرفت. او در آن زمان روی دستگاهی کار می کرد که می توانست درجه حرارت را اندازه بگیرد و فکر می کرد در این سفر موفق به آزمایش آن می شود.
موسسه فرهنگی هنری فصل هنر، مشاور و مجری پروژه های فرهنگی، هنری، رسانه ای و تبلیغاتی شماست. موسسه فرهنگی هنری به عنوان جامع ترین موسسه فرهنگی هنری شمالغرب کشور و اولین شرکت خلاق در حوزه صدا و تصویر با شعار « فقط تصور کن... ! » ، ایده ها و تصورات شما را ممکن می سازد.
ارتباط با موسسه فرهنگی هنری فصل هنر/ کلیک کنید.
ادیسون از مصاحبت دانشمندان دیگر خشنود بود. هنگام بازگشت از راننده قطار اجازه گرفت تا روی سکوی جلو لوکوموتیو بایستد تا مناظر را به خوبی ببیند. او هنوز مطمئن نبود. می گویند وقتی منظره یکی از آبشارهای سر راه را دید به واگن دوستانش برگشت و گفت از نیروی آب می توان برای تولید برق استفاده کرد. دوستان ادیسون به او گفتند که مردی را در ایالت کانکتیکات می شناسند که می تواند استفاده از دو میله کربن الکتریسیته، قوس الکتریکی درست کند و روشنایی به وجود بیاورد. اما مشکلی که وجود دارد آن است که نور آن بسیار تند و درخشان است. هم چنین نور قوسی، تولید جرقه می کند و ممکن است موجب آتش سوزی شود.
در سال 1816 گاز حاصل از زغال سنگ برای روشنایی خیابانها به کار می رفت و بعدها چراغهای گاز به خانه ها هم راه پیدا کرد. گاز طبیعی از دل زمین بیرون می آید. چاههای عمیق در زمین حفر می شد و گاز آن را استخراج می کردند. نخستین بار از شهردار نیویورک دعوت شد غذایی را که روی شعله ی گاز پخته شده بود در اتاقی صرف کند که با نور گاز روشن می شد.
تا این زمان نور خانه با شمع، چراغ نفتی و چراغ گاز تامین می شد هیچیک از آنها در زمان تاریکی نور خوبی نداشت. نور از گاز به سال 1800 متداول شد. اما بسیار گران بود و دیوارها را کثیف و سیاه می کرد. بوی آن هم باعث سردرد می شد و اگر منفجر می شد بسیار خطرناک بود. معهذا عده زیادی از آن استفاده می کردند و بهترین نور محسوب می شد. از این نور در اداره ها و کارخانه ها، تالارهای نمایش و موسیقی هم استفاده می شد.
ادیسون مایل بود بداند که آن شخص چگونه از نور قوسی استفاده می کند. وقتی متوجه شد که او نه از باطری بلکه از یک مولد (ژنراتور) که از آهنربا و سیم پیچ ساخته شده استفاده می کند بسیار حیرت کرد. اما وقتی به خانه بازگشت فکر کرد که اگر می خواهد بهترین استفاده را از نیروی برق کند می باید وسیله ای دیگر اختراع کند. او از رشته ای زغالی استفاده کرد و آن را درون حبابی شیشه ای قرار داد و به برق متصل کرد. نور حاصل بسیار درخشان بود و چشم را آزار نمی داد.
نور زمانی تولید می شود که قوس الکتریکی میان دو جسم هادی عبور کند. این نور بسیار درخشان، بدبو و گران بود و در آن زمان نمی شد از آن در خانه های و ادارات استفاده کرد.
او سعی کرد این چراغ را کاملتر کند. ادیسون می دانست دانشمندان دیگری در نقاط دیگر جهان مشغول کار بر روی این برنامه هستند و می خواست اولین نفر باشد. اما اختراع لامپ به تنهایی کافی نبود. می باید لامپی اختراع کند که بسیار ارزان باشد و همه مردم بتوانند آن را خریداری کنند. همچنین نیروی تولید روشنایی باید در حدی باشد که یک ساختمان، یک محله و حتی یک شهر را نیز روشن کند برای این کار می باید نیروگاههای مناسب ساخته شود.
ادیسون که هیچ گاه از تلاش باز نمی ایستاد، در دفتر یادداشت خود نوشت: «نور برق، نور آینده است و این نور را من اختراع می کنم مگر آن که کسی روی دست من بلند شود و نور بهتری اختراع کند.»
مدت زیادی طول نکشید و ادیسون مدعی شد که بزودی اختراع خود را کامل خواهد کرد و اندکی بعد از آن اعلام کرد که نیروگاهی هم برپا می کند و این نیروگاه به همه شهر نیویورک برق می رساند.
چرا ادیسون چنین ادعای علنی کرد؟ او هنوز به جواب درستی برای آزمایشهای خود نرسیده بود. شاید می خواست رقبای خود را بترساند؟ شاید می خواست سرمایه گزاران را دعوت به همکاری کند زیرا احتیاج به پول زیادی داشت.
البته ثروتمندان نیویورک پول مورد نیاز را به او رساندند. آنها می دانستند که این نابغه به زودی چراغ گاز را از دور خارج خواهد کرد و چراغ برق سود زیادی به آنها می رساند و نمی خواستند از صحنه دور باشند بنابراین قبل از آن که او اختراع خود را به آنها نشان دهد شرکت برق ادیسون تاسیس شد.
ادیسون معمولا دوست داشت که مردم به تماشای اختراعات او بیایند و او آنها را در معرض دید همه بخصوص خبرنگاران بگذارد.
اما حالا همه چیز فرق کرده بود. او نمی خواست کسی سر از کارش در بیاورد. او چنان درباره اختراع خود لاف زده بود، گویی هم اکنون ساخته شده، حال آن که هنوز چیزی به درستی ساخته نشده بود، حتی اختراعش را ثبت هم نکرده بود. ادیسون و بچه هایش خود را برای دوره طولانی کار ساخت آماده کردند.
نخستین و مهمترین کار این بود که حبابی بسازند که درونش هوا نباشد. یعنی فاقد اکسیژن (گازی که تنفس می کنیم) باشد. رشته لامپ در خلا نور بیشتری می دهد. ادیسون شیشه گری ماهر را استخدام کرد که توانست حبابی کامل بسازد که کاملا خالی از هوا باشد. خوشبختانه در همان ایام تلبمه ایجاد خلا اختراع شده بود که می توانست تمام هوای درون حباب را بمکد. مشکل ترین کار پیدا کردن رشته یا ماده ای مناسب بود که رسانا باشد یعنی الکتریسیته را از خود عبور دهد و مدت زیادی نور منتشر کند. البته مشکلات دیگری هم بود. چراغ ها را نمی شد بطور سری و پشت هم به یک سیم وصل کرد. چرا؟ اگر یکی از آنها خاموش می شد بقیه هم خاموش می شدند. شش هفته گذشت. روزنامه ها شروع کردند به نوشتن مقالات ناخوشایند و ادیسون را متهم کردند که مردم را فریب داده است.
ادیسون هم چنان در جستجوی رشته مناسب بود. او از مواد مختلفی مانند نخ ماهیگیری، چوب بامبو، تار عنکبوت حتی موی سر خانم ها هم استفاده کرد. بعد فکر کرد که پلاتینیوم برای این کار مناسب است اما این فلز بسیار گران بود. ادیسون یک دستگاه ارگ به آزمایشگاه خود آورده بود و گاهی پشت آن می نشست و می نواخت، شاید این کار به او کمک می کرد تا بهتر فکر کند.
بچه ها هر چیزی را که گیر می آوردند امتحان می کردند. سه هزار ماده مختلف آزمایش شد. ادیسون آگاه بود دانستن این که چه موادی مناسب این کار نیستند به اندازه پیدا کردن موادی که مناسب این کار هستند اهمیت دارد. یک سال و نیم گذشت و هنوز هیچ اتفاقی نیفتاده بود. اما ادیسون تسلیم نشد تا سرانجام روزی جواب را پیدا کرد. نخ خیاطی معمولی که با رشته ای از زغال پوشانده شده و حرارت مناسب دیده است.
در 21 اکتبر، 1879 لامپ چراغ ادیسون روشن شد و به مدت سیزده ساعت و نیم عمر کرد. لامپ بعدی صد ساعت عمر کرد. ادیسون و گروهش از شادی در پوست خود نمی گنجیدند. چراغهای اختراعی ادیسون در تعطیلات تمام محوطه آزمایشگاه را روشن کردند نیروی آنها را مولدی که خود ساخته بودند تامین می کرد. مغناطیسهای آن 1/5 متر بلندا داشتند و وزن آنها بیش از 30 کیلوگرم بود.
بیش از سه هزار نفر به آزمایشگاه آمدند تا ببینند «جادوگر» چه کرده است. آنها با حیرت به صد لامپی که محوطه را نورانی کرده بود می نگریستند درون اتاق های آزمایشگاه هم مثل روز روشن بود. اکنون توجه ادیسون معطوف شد به تامین روشنایی شهر نیویورک او به یک نیروگاه، شبکه ای از کابلهای زیرزمینی برق، کلید، پریز و لامپ و خیلی چیزهای دیگر نیاز داشت.
دو سال و نیم دیگر هم طول کشید تا سرانجام در 4 سپتامبر، 1882 ساعت سه بعدازظهر ادیسون در بورس وال استریت، یکی از شرکت هایی بر سر کار او سرمایه گذاری کرده بود، کلیدی را چرخاند و 106 لامپ محوطه را روشن کرد ادیسون می دانست که این تازه شروع کار است و روزی چراغ های الکتریکی او همه دنیا را روشن خواهد کرد.
خط زمانی تولید لامپ
همان طور که گفتیم، تولید لامپ به عنوان یک وسیله‌ی روشنایی، یکی از مهمترین اختراعات بشر است. اما لامپ‌ها از همان ابتدا پیشرفته نبودند. ما در این قسمت می‌خواهیم به روند پیشرفت لامپ در طول زمان بپردازیم و ببینیم چگونه از یک فانوس که با روغن یا گاز روشن می‌ماند، به لامپ‌های کم مصرف امروزی رسیدیم!
۱. چراغ روغنی
بعد از این که مردم متوجه شدند با قرار دادن شمع یا آتش درون یک شیشه یا روبه روی آینه، می‌توانند روشنایی بیشتری را برای خانه‌‌ی خود ایجاد کنند، توانستند دست به اختراع فانوس بزنند. فانوس‌ها همان چراغهای گازی یا روغنی هستند که با روشن کردن یک شعله‌ی کوچک درون آنها، بخش کوچکی از خانه روشن می‌شود. فانوس‌ها در قرن هجدهم میلادی ساخته شدند. منبع سوخت این چراغ‌ها، یک فتیله بود که بعد از آغشته شدن به روغن، توسط یک جرقه روشن می‌شد.
یکی دیگر از انواع چراغهای روغنی، کاسه‌های کوچکی بودند که دارای یک لبه‌ی کوچک برای قرار دادن فتیله یا هر جسم آغشته به روغن است. در داخل کاسه نیز روغن قرار داشت تا در صورت نیاز، فیتیله دوباره به روغن آغشته شود.
۲. سوخت‌های روشنایی
مدتی بعد از این که مردم از فانوس‌های روغنی استفاده کردند، متوجه شدند که نمی‌توانند برای مدت زمان طولانی از این سوخت به عنوان سوخت اصلی فانوس‌های خود استفاده کنند. چرا که مدت زمانی ماندگاری آنها کوتاه بود.
به همین علت برای رفع این مشکل، به فکر استفاده از روغن‌های مختلف به عنوان سوخت فانوس افتادند. سوخت‌هایی که در زمان‌های مختلف توسط مردم مورد استفاده قرار گرفت، شامل روغن زیتون، موم، روغن ماهی، روغن نهنگ، روغن کنجد، روغن مغزهای مختلف و موارد مشابه آنها می‌شد.
در سال ۱۸۵۳ میلادی، حفاری برای کشف نفت آغاز شد و اولین چراغ نفتی نیز در پی آن اختراع شد. البته می‌توان گفت تا قبل از آن نیز مردم از طریق سوزاندن موارد مختلفی مانند گاز طبیعی و زغال سنگ، روشنایی فانوس‌ها و چراغهای خود را تامین می‌کردند.
۳. چراغ گازی
یکی دیگر از انواع فانوس‌ها، چراغهای گازی بود که در آنها، به جای استفاده روغن، گاز به کار می‌رفت. در سال ۱۷۹۲ میلادی، ویلیام مرداک، برای اولین بار، با استفاده از گاز و قرار دادن آن در فانوس و چراغ، روشنایی تولید کرد. همچنین در سال ۱۸۰۴، فردریش وینزر، با سوزاندن زغال سنگ، توانست حق ثبت روشنایی را با استفاده از گاز زغال سنگ کسب کند.
بعد از مدتی نسبتا طولانی و در قرن ۱۹ میلادی، بیشتر خیابان‌های ایالات متحده‌ی آمریکا و اروپا، با استفاده از چراغهای گازی روشن می‌شد که بعد از مدتی و در دهه‌ی ۱۹۳۰ میلادی، این گازها، جای خود را به بخارهای کم‌فشار سدیم و پرفشار جیوه دادند.
۴. لامپ الکتریکی آرک
همفری دیوی، در سال ۱۸۰۱، اولین لامپ آرک را اختراع کرد که با استفاده از کربن کار می‌کرد. در واقع عملکرد این لامپ‌ها، با وصل شدن دو میله‌ی کربن به یک منبع برق بود. به این صورت که جریان الکتریکی ایجاد شده توسط کربن، باعث گرم شدن منبع برق شده و نوری سفید را تولید می‌کند. البته در حال حاضر تکنولوژی این لامپ‌ها به طور کامل تغییر کرده و تنها از حالت ظاهر آنها استفاده قرارمی‌شود.
۵. لامپ رشته ای
احتمالا تا به حال از خود پرسیده‌اید که چه کسی لامپ را اختراع کرد؟ بر خلاف چیزی که اکثر مردم فکر می‌کنند، توماس ادیسون کسی نبود که برای اولین بار لامپ را اختراع کرد. او تنها یک ایده‌ی بزرگ را بهبود بخشید. برای اثبات این موضوع می‌توانیم به دو مخترع با نام‌های هنری وودوارد و متیو ایوان اشاره کنیم که قبل از توماس ادیسون، اختراع لامپ رشته‌ای خود را ثبت کرده اند.
طبق گفته‌های شورای تحقیقات ملی کانادا، این دو نفر نتوانستند بودجه‌ی مالی برای تجاری سازی اختراع خود را فراهم کنند ادیسون نیز که روی همان ایده کار کرده بود، حق ثبت این اختراع را خریداری کرد.
لامپ های حبابی یا رشته ای که امروزه نیز با تکنولوژی متفاوتی در بازار یافت می‌شوند، ساختار نسبتا ساده‌ای دارند. درون این لامپ‌ها، دو میله فلزی وجود دارد که از یک طرف به مدار الکتریکی و از طرف دیگر به رشته‌ی فلزی وسط لامپ که به آن فیلامنت می‌گویند متصل است.
استفاده از این لامپ‌ها، باعث شد مردم بتوانند خانه‌های خود را روشن‌تر کنند. تا قبل از ورود لامپ‌های ال ای دی به بازار، افراد مختلف، لامپ رشته ای را به عنوان یک لامپ کم مصرف می‌شناختند.
۶. لامپ فلورسنت
بعد از این که مدتی از اختراع لامپ‌های رشته ای گذشت، فردریش میر، هانس اسپنر و ادموند گرمر در سال ۱۹۲۷، دست به اختراع نوعی از لامپ کردند که به آنها لامپ فلورسنت گفته می‌شود و در بسیاری از مکان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. درون لامپ‌های فلورسنت توسط گاز نئون پر شده است که این موضوع باعث خطرناک بودن آن می‌شود. عملکرد این لامپ‌ها به صورت زیر است:
زمانی که کلید برق را وصل می‌کنید، گاز نئون داخل لامپ، یونیزه می‌شود و جریان وارده از سیم و کابل ساختمان، از این گاز یونیزه شده عبور می‌کند. جریانی که از مسیر گاز عبور می‌کند، باعث داغ شدن فیلامان‌ها شده و در نهایت لامپ را روشن می‌کند.
۷. لامپ ال ای دی
بعد از گذشت مدت کوتاهی، دانشمندان با استفاده از نوعی تکنولوژی جدید لامپ ال ای دی را ساختند که مصرف انرژی را بسیار پایین آورده و در عین حال بازدهی و نوردهی لامپ را بالا می‌برد. در این فناوری، دیودهای کوچکی وجود دارد که از کنار هم قرار گرفتن آنها در یک پوشش، نور مناسب برای یک محیط تولید می‌شود.
۸. لامپ اس ام دی
این فناوری نیز زیردسته‌ی فناوری ال ای دی می‌باشد که در آن، دیودهای ال ای دی بر روی یک برد قرار گرفته اند و تشکیل یک چیپست اس ام دی را می‌دهند. لامپ‌های اس ام دی به دلیل مصرف پایین انرژی و طول عمر بیشتر مورد استقبال افراد زیادی قرار گرفتند. همچنین به دلیل داشتن تنوع رنگی بالا، می‌توانید آنها را در مکان‌های مختلفی به کار ببرید.