Edison, minden idők egyik legnagyobb feltalálója
2002/07/17 08:00
6468 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.
Thomas Alva Edison (1847-1931), minden idők egyik legnagyobb feltalálója. Számtalan találmánya közül az egyik legismertebb a szénszálas izzólámpa. Az elektromos áram hőhatására alapozott világítótestekkel kísérletezve jött rá, hogy a szénszál megfelel a célra. Egyedül vagy másokkal közösen 1093 szabadalom fűződik nevéhez, s volt olyan négyéves időszak életében, amikor 300 találmányt jelentett be, azaz ötnaponta egyet. Ezt azóta sem csinálta utána senki!

A családfa

Az ifjú Edison

Az Edison család a hollandiai Zuider Zee környékéről az 1730-as években vándorolt ki Amerikába. Az amerikai függetlenségi háborúban az Edison család férfi tagjai az angolok oldalán harcoltak, amiért a számukra vesztes háború befejezésével Kanadába kellett emigrálniuk. Kanadai tartózkodásuk a harmincas évek végén politikai események miatt ért véget. Felkelés robbant ki, ennek következtében az Ohio állambeli Milanban telepedtek le. 1874. február 11-én született meg Samuel Edison és Nancy Elliot gyermekeként Thomas Alva Edison. A Thomas mellé az Alva név annak a kapitánynak a tiszteletére került, aki a családot Kanadából kimenekítette. Európából szüntelen érkeztek a bevándorlók. Ezekben az időkben még tartott az Európában, az 1760-as években kezdődött és Amerikában is kialakult "csatornakorszak". A csatornauszályokon kényelmesebben lehetett utazni, mint a nyikorgós szekerű ekhós szekéren. Új korszakot nyitott az USA történetében a vasút megjelenése. A vasutak versenye miatt a csatornaépítkezések megszűntek. Egy napon tekintélyes külsejű urak érkeztek a városba. Elmondták, hogy vasutat akarnak építeni, s ez a várost is érinteni fogja. Ha nem tudnak megegyezni, a pálya elkerüli a várost, és úgy halad tovább nyugat felé. Milan lakói kijelentették, a csatorna és a kikötő oly sok pénzükbe került, hogy nem akarják tőkéjük kamatát veszélyeztetni. A kisajátítandó földek árát így az égig emelték. Végül is a vasút elkerülte Milant. Az okoskodók számítása helytelennek bizonyult. A hajóforgalom lecsökkent, majd semmivé vált. A lakosság 80 százaléka elvándorolt. Ez történt Edisonékkal is. 1854-ben az Edison család felszámolta a milani üzleteit, a házat eladták. A Michigan államban lévő Port Huronba költöztek.

Nehéz gyerekkor

Az életerőtől duzzadó férfikora teljében lévő Sam Edison néhány év után igen jómódú lett. Fűszermalma ontotta a pénzt. Thomast nem íratták mindjárt iskolába, mert skarlátos lett, és csak kétévi késéssel iratkozott be, mint "túlkoros". Nem érezte jól magát osztálytársai között, akik sokat csúfolták. A feltűnően nagy fejű gyermeket tanítója sem szerette. A tanító és az iskolát meglátogató tanügyi szakférfiú (tanfelügyelő) "zavaros fejűnek" minősítette. Így történt azután, hogy három hónap múlva a fiú azzal ment haza, hogy az iskolából elege van. Ezután Edison tanítása teljesen édesanyjára maradt. Sokat beszélgettek, s hamarosan megtanult olvasni és írni. Szenvedélyesen bújta a könyveket. Még nem volt 12 éves, de már elolvasta Edward Gibbonnak, A római birodalom hanyatlásának és búkásának története című, több kötetes művét, vagyRichard Green Parcer Natural and Experimental Philosophy (természeti és kísérleti filozófia) című könyvét. A könyven számos, házilag elkészíthető kísérlet leírását találta meg. E kísérletek keltették fel figyelmét a fizikai és kémiai jelenségek megfigyelése iránt. Otthon kémiai "laboratóriumot" rendezett be, amit anyja fejcsóválva szemlélt, de különböző befőttesüvegekkel hozzájárult a "laborfelszereléshez". Ha zsebpénzhez jutott, édesség helyett drótot, szeget, vegyszereket vásárolt. Sokszor elmesélte egy mulatságos kísérletét. Olvasta, hogy az állati szőr dörzsölve elektromos lesz. Fogott tehát 2 macskát, farkukra drótot kötött, és az egyiket dörzsölni kezdte, remélve, hogy a drótban villanyáram indul meg. A kísérlet "eredményeként" jó néhány karmolást kapott. A tizenkét éves Edison szülei meglehetős jómódba jutottak, szívesen tanítatták volna fiukat, de ő inkább dolgozni akart. 1859-ben engedélyt kért az újságárusításra. Zsebpénzén összevásárolta mindazt, amit az utasok keresni szoktak és a nyakában "üzleti felszereléssel", fellépett a vonatra. Így indult el a világhír felé.

Korai munkába állás

A Grand Trunk-Port Huron és Detroit közötti szakaszán kezdte meg Edison a pénzkereső munkát. Üzleti forgalma naponta kb. 10 dollár tiszta hasznot jelentett, ennek felét haza adta. A mozdony után kapcsolt poggyászkocsiban kis fülkét kapott, ahol áruját tarthatta. Később meg kislaboratóriumot is berendezet ott magának, minden bizonnyal ez volt a világ legelső mozgó laboratóriuma. Sokat forgatta Carl Remigius Fresenius német kémikus Analitikai kémiáját, ennek nyomán anyagvizsgálati eljárásokat próbált ki, galván elemek áramlásával sóoldatokat bontott, oxigént és hidrogént fejlesztett. Üvegcsövekből, edényekből (galván elemek és drótok felhasználásával) elektrokémiai berendezéseket állított össze. Háborús időkben mindig nagy a híréhség. Hiszen a jövő alakulása a hadieseményektől függött. Az emberek a lapkiadó előtt tolongtak, hogy részleteket halljanak a Tennesse államban lezajlott ütközetről. Edison újságai iránt főleg olyankor nőtt meg a kereslet, ha kósza hírek kezdtek terjedni a hadieseményekkel kapcsolatban. A hallomásból szerzett híreket az újságok részletezték, s ilyenkor a lapokat szétkapkodták. A hírközlés (illetve lapleadás) meggyorsítására újabb fogást eszelt ki. Port Huron állomása előtt a vasút óriási kanyart írt le, ehhez a vonatnak jó negyedóra kellett. Edison egyik barátja homokot öntött a pálya mellé, és amikor a vonat a kanyarhoz ért, Edison - hóna alatt az újságokkal- kiugrott a homokba, majd kocsival behajtott az állomásra. Így az ő újságai mindenkinél előbb az olvasók kezébe kerülhettek. A hírlapüzlet sikerén fellelkesedve, 1862-ben megvette egy hotel kiselejtezett házi nyomdáját. Ezt is a poggyászkocsiban rendezte be, és The-Weekly-Herald (heti híradó) néven árusította, heti 400 példányban. Laboratóriumában egy öblös vízzel telt befőttesüvegben foszfort tartott. Így történt, hogy az üveg egy zökkenőnél Edison kezéből kiesett, s mivel szabad levegőn a foszfor hamar meggyullad a kocsi belseje égni kezdet. A tüzet sikerült eloltani, de Edisont a felszerelésével együtt kidobták a vonatból. A vasúti kocsi helyett a szülői ház egyik kamrájában fojtatta kísérletezését. Az alig 15 éves fiúnak látnia kellett, hogy addigi életmódját nem folytathatja. Ha önállóan meg akar élni, másfelé kell tekintenie.

New York

1862 augusztusában az állomáson a sínek között pillantotta meg Mount Clemens állomásfőnök kis fiát. Egy elszabadult kocsi gurult a kisfiú felé, de Edison odaugrott és megmentette. Az állomásfőnök hálát rebegett, de Edison csak ennyit mondott: "szót sem érdemel", és fellépet egy induló vonatra. Pár nap múlva találkozott az állomásfőnökkel, aki fölajánlotta, megtanítja a vasúti távíró kezelésére és keresethez juttatja. Edison belátta, ha töbre akar jutni, nem hányódhat vidéki távíróhivatalokban. Edison hallatlan szerencséjére a "stock-ticker" éppen akkor romlott el, mikor ott járt. A távíró elnémult, nem tudtak segíteni rajta. Mr. Laws bizalmatlanul nézett végig a hanyag öltözetű, bagót rágó fiatalemberen, aki azt ajánlotta, hogy megjavítja a távírót. Edison belenézett a készülékbe, csipeszt kért, és kiszedte fogaskerekek közé szorult parányi, törött rugódarabot. Új rugót kért, belehelyezte és a gép működni kezdett. Laws azonnal alkalmazta Edisont, havi 360 dollár fizetéssel. Laws szolgálatában dolgozott, Franklin L. Pope műszerészként kezdte, összebarátkozott Edisonnal és közösen több távíróújítást dolgoztak ki. Közösen műhelyet nyitottak New Yorkban, a Broad Streeten. Itt dolgozta ki Edison a gold printert. Ezt 1869. január 25-én szabadalmaztatta. Továbbfejlesztett változatát a Gold & Stock Telegraph Co. főtisztviselője, Marshall Lefferts vette meg 40 ezer dollárért.

A newarki manufaktúra

A tőzsdei távíróért kapott 40 ezer dollár bőven kamatozott, Edison már nem alkalmazott volt többé, "free lancer", azaz feltaláló lett, akinek senki sem parancsol. Azzal kezdte, hogy New York közelében, Newarkban egy háromemeletes régi házban berendezte műhelyeit és laboratóriumait. Elsősorban távírókészülékeket akart gyártani. Az épület legfelső szintjén a termelőműhelyektől elkülönített labort rendezett be, ahol új modelleket kívánt kimunkálni. A villamossági cikkek gyártása 1886-ban kezdődött meg az Edison Machine Works Schenectadyben, mely 1892-ben, mint General Electric Co. Amerika legnagyobb villamossági vállalata lett. Newarkban kezdte meg a labornaplók pontos vezetését. A naplóba kísérletről kísérletre mindent feljegyzett. Talán maga Edison sem sejtette, hogy élete végéig 3400 jegyzőkönyv tornyosodik majd. Több ötlete is volt a távírókészülékek feljavítására. A távírószalagot egy olcsó vasvegyülettel impregnálta, amitől szívósabb lett, a jelek jobban kirajzolódtak. A távíró-légvezetékekben "ellustult" jelek felfrissítésére nagy, önindukciós tekercseket épített a készülékbe, ami a jelek leadása után ellenkező irányú árampulzust adott a vezetékbe, így a jelek minősége javult. Az automatikus távírógép első gyakorlati - üzemszerű - próbája New York és Philadelphia között történt, ahol percenként 1000 szót tudtak automatikusan továbbítani. A készüléket 1872-ben szabadalmaztatta. Edison 1873-ban Angliába utazott, hogy az angoloknak is eladja új szabadalmát. A "transmittert" London és Liverpool között tesztelték. A távíró jól működött. "Ha már Angliában vagyok - gondolta Edison - kipróbálom a gyorstávírót tengeri kábelen is." A gyorstávíró kísérletét Greenwichben hajtották végre, ám gyenge eredménnyel. A jelek "ellustultak", összefolytak. A tengeri kábeltechnikában a gyorstávíró hasznavehetetlennek bizonyult.

Az írógép

Christoper Latham Sholes újságíró és nyomdász kísérletezni kezdett. 1867-1873 között dolgozott rajta, közel harminc féle modellt állított össze, de egyik sem tűnt gyártásra érettnek. Edison megvizsgálta, mit lehet megtartani Sholes gépéből, és mit kel megváltoztatni rajta. Elgondolása alapján műhelyében készítették az új modellt. A papír hengerről csavarodott, a betűket betűkarok tartották. Ahány betűre, számjegyre, írásjelre volt szükség, annyi billentyűt szereltek a gépbe. Egy-egy billentyű leütése után a papírt hordozó kocsi egy osztással arrébb mozdult, az acélból vésett betűk festékezett szalagon átnyomódva írták le a kívánt betűt.

Menlo Park

A legendás labor a Menlo Parkban

Edison édesapja nézte ki Menlo Parkot a fia számára, és ő vezette az építkezést is. Ez tulajdonképpen egy telep volt. A főépületben egy 30 méter hosszú, 10 méter széles labor volt. Mihelyt a főépület elkészült, igás lovakkal vontatott teherkocsikon megérkezett a tömérdek felszerelés. Edison több találmánya itt született meg. Ezek közé tartozik az izzó feltalálása.

A szénszál felizzik

Az első működőképes szénszálas izzó

Edison az izzólámpa-kísérleteket 1878-ban kezdte meg. Ő is, mint oly sok más kutató, platinadrót izzításával próbálkozott. A platina nem oxidálódik, de drága. Szabad levegőn hamar elpárolog, elszakad. Vákuumban a platina kissé tovább izzik, de később így is elszakad. Tehát huzamos használatra a platinadrótos izzólámpa szóba se jöhet. Bohem üvegfúvó művész naphosszat lámpaburákat fújt. Légtelenítésükre a köpűs légszivattyú elégtelennek bizonyult. Köpűs légszivattyú helyett a Spregnel-féle higanyos légszivattyút rendelt Némeországból. Ez sokkal megbízhatóbbnak bizonyult. Edison feltételezte, hogy az izzószál felületén és belsejében levegőnyomok "adszorbeálódtak", amit csupán szivattyúzással aligha lehet eltávolítani. A szilárd testeket hevítve gázmegkötő képességük csökken, ezért Edison szivattyúzás közben gyenge árammal izzította a burában lévő szálat. A kipróbálásra szánt szénszálas anyagot hajtű alakra görbítve, nikkelbádog formába helyezték, majd benzingőz és levegő keverékének elégetésekor keletkezett "tiszta" lánggal fűtött kemencében elszenesítették. Lehűtés után egy csipesszel óvatosan kiemelték a kapott "szénszálat" és hozzáerősítették az előkészített két platinahuzal-darabhoz. Ezt a bevezetőhuzalhoz erősítették, elkezdték a vákuumozást, majd gyengeáramot adtak rá. A szénszál halványan felizzott. Ekkor folytatták a légszivattyúzást, hogy a felszabaduló légrészecskék is eltávozzanak a burából. Szúrólánggal a kivezető csövecskét megolvasztották, és az a külső légnyomás hatására összeszorult, összeforrt, a lámpa készen állt. A hallatlan türelmet és kitartást kívánó fejlesztőmunka után 1879. okt. 21-én reggel bekapcsolták a "körtét", és az élénk fényt kibocsátva a környezetet szépen kivilágította. A munka résztvevői körülülték a nagy fáradtsággal és költséggel előállított izzólámpát, és várták, mi lesz. A körte egy végben 45 óráig világított. Nevezetes nap volt a technika történetében, emlékét egykorú festmény őrzi "Egy nagy találmány születése" címmel.

Edison-effektus (termikus emisszió)

Edison az Edison - effektust mutató lámpával

Edisont a gyakorlat, az üzlet érdekelte, de felfigyelt olyan jelenségre is, ami messze állt a hasznot hozó feltalálástól. Így jutott el a róla, Edison-effektusnak nevezett jelenség tanulmányozásához. A híres laborjegyzőkönyvek tanulsága szerint, 1880. febr. 13-án szénszálas lámpák elhasználódásával foglalkozva feljegyezte, hogy a lámpák üvegburájában a domború felső rész belsejét szürke bevonat lepi el, ami a fénykibocsátást gyengíti. Nyilvánvalónak látszott, hogy a szénszál párolog az izzáskor, és az üvegre szénrészecskék válnak le. A lámpák búrájának feketedését vizsgálva Edison azt találta, hogy a szénszál mindig ott szakad el, ahol az egyenáramú áramforrás pozitív sarkához csatlakozott. Az anód oldalán a száll erősebben izzik, több fényt bocsát ki, de gyorsabban elhasználódik is, azért szakad el. A pozitív és negatív sarok - az emberi szem számára láthatatlan - működése között tehát valami különbségnek kell lennie - következtette Edison; arra gondolt, hogy a pozitív oldalon a szénszálból izzáskor negatív töltésű részecskék lökődnek ki. Az izzólámpa domború feléhez közel fémlemezt forrasztott be, és a lemeztől drótot húzott egy elektroszkóphoz. Az elektroszkóp kis fémrúdjának alsó végén két sztaniollemez függött, felül a fémrúdhoz csatlakozott az izzólámpából kivezető drót. Edison az elektroszkópot pozitív elektromossággal feltöltötte, mire a két sztaniollemezke vonal azonos elektromossággal töltve - szétnyílt. Ekkor az izzólámpát bekapcsolta és lám, a két lemezke összecsukódott, jeléül annak, hogy negatív töltést kapva, pozitív töltésüket elvesztették. Ha az elektroszkóp lemezei töltés nélkül voltak, és a lámpát bekapcsolta, a lemezek szétnyíltak. E kísérletekből - nagyon helyesen - azt a következtetést vonta le, hogy az izzólámpa burájának felső részén levő lemezbe az izzószálból negatív töltésű részek jutnak, amelyek átáramolva a vezetéken, az elektroszkóp lemezeit befolyásolják.

Naplemente

A kép jobb oldalán Edison látható a jubileumon

Dearbornban 1929. október 21-én az izzólámpa születésének 50. évfordulójára Edison tiszteletére nagy ünnepséget rendeztek, melyen az USA elnöke, Herbert Clark Hoover, Henry Ford (Edison legkedvesebb barátja), és sok neves polgár, újságíró, riporter jelent meg. Edison már ekkor is betegeskedett. A jubileum után Edison állapota egyre rosszabbodott. 1931. október 18-án a jövőbe világító láng ellobbant. Az USA elnökének indítványára a megadott időpontban önkéntesen kapcsolták le egy percre az izzókat azok, akik tisztelegni akartak Edison emlékének. A szabadságszobor fáklyájának lángját is kioltották egy percre.

Hasznos helyek:

Összeállította: Szász Győző

Csoportot ajánlunk

Untitled Document

Kapcsolódó cikkek

A National Geographic A National Geographic honlapja.
Interpress Magazin Az IPM honlapja archívummal.
Zöld technológia Sok hasznos információ az alternatív energiaforrásokról.
Világtudomány.hu A magyar és nemzetközi tudományos élet hírei.
mRNS.hu Hírnök az élettudományokban.
Űr világ Asztronautikai hírportál