Ország, amelynek oldalán vagy: Hungary. Számodra javasolt verzió USA / US
Vevői fiók
A TE kosaradban
Regisztráció

Alessandro Volta – A gróf, aki nem hitt a békának

2021-02-18

Alessandro_Volta

Nem számít, hogy valami miként kezdődik, csak az a fontos, miként végződik. Nagyon lerövidítve így lehetne összefoglalni Alessandro Volta életrajzát, aki 1745 február 18-án született Olaszországban. A kezdeti időszak tényleg nem volt könnyű. A későbbi feltaláló jövőjét illetően - akinek nevét az SI mértékegység rendszer is őrzi - a rokonoknak is voltak kétségei. Attól tartottak, hogy lemarad a fejlődésben, mert a kis Alessandro még ötéves korában sem tudott beszélni. Sok minden megváltozott, amikor bekerült a Jezsuita kollégiumba, ahol kiderült, hogy intellektuálisan nemhogy elmaradna kortársaitól, hanem lényegesen túl is tesz rajtuk. Nagyon gyorsan elhagyta a rokonok által számára megtervezett, jogi végzettséghez vezető utat, és elmerült a fizika és az elektromosság világában, melyek már egész fiatal korától érdekelték.

Alessandro Volta karrierfejlődésében és későbbi eredményeiben nagy jelentősége volt annak a levelezésnek, amit a világ akkori tudósaival folytatott. Közülük különösen kettőről érdemes említést tenni – elsőként Giovanni Beccariaról, aki nem hitt Alessandro ötleteiben. A kétségeit azonban nem akarta közvetlenül kifejteni, hanem inkább felkért egy fiatalabb fizikust, hogy hajtson végre olyan kísérleteket, amelyek igazolják a hibákat. Az a tény, hogy Volta elfogadta egy tapasztaltabb tudós kihívását, számos kísérletet eredményezett, amelyek a későbbi legfontosabb felfedezéseihez vezettek. Csak sejteni tudjuk, hogyan alakult volna Volta sorsa, ha Beccaria kevésbé finom kritika mellett dönt.

Luigi Galvani volt a következő tudós , akivel Volta viharos levelezést folytatott. Galvani abban az időszakban az ún. “állati elektromosság” (elektrofiziológia) jelenségével foglalkozott. Meg volt győződve, hogy a béka testében, amellyel kísérletezett, elektromos áram keletkezik, ami az állati izomszövet összehúzódását váltja ki. Voltának kétségei voltak ezen teóriát illetően, és az áram forrását inkább azokban a fémekben kereste, amelyek közé ki volt feszítve a béka teste, s mely elektromos vezetőként szolgált. A témakörben folyó vita végül is azt eredményezte, hogy sikerült megalkotni az első galvánelemet (amit Volta a barátja tiszteletére nevezett el így). Volta a saját álláspontját cink- és ezüstlemezekből, valamint elektrolitként működő, sós vízben áztatott papírból készített cellával bizonyította be. Azonban nem állt meg itt, hanem munkájának további szakaszai során több ilyen cellát egyesített, majd a Volta-elem néven ismert találmányát bemutatta magának Bonaparte Napóleonnak, aki értékelte a felfedezés fontosságát, majd a feltalálónak a grófi címet adományozott és kitüntette a legmagasabb nemzeti kitüntetéssel - a Becsületrend érdeméremmel. A találmány ténylegesen jelentősen befolyásolta a tudomány fejlődését, mert a Volta-elem sokkal kényelmesebb áramforrás volt, mint az akkoriban használt Leideni-palack. Érdekes módon a Napóleontól kapott kitüntetések és címek kényelmetlennek bizonyultak a tudós számára, és egy ideig menekülnie és rejtőzködnie kellett, amikor a császár elvesztette a háborút és Elba szigetére száműzte. Szerencsére a tudás és a tehetség fontosabbnak bizonyult, mint a politikai kapcsolatok, így Volta hamarosan visszatérhetett a tudomány világába, és a Paviai Egyetem Fizikai és Matematikai Kar elnökévé vált.

Érdemes megjegyezni, hogy a galvánelem a legnagyobb, de nem az egyetlen felfedezése a Voltának. 1775 -ben kifejlesztett egy elektrofórt (függetlenül a Johan Wilcke által korábban épített modelltől), később pedig kondenzátort és elektroszkópot is készített az elektromos töltések detektálására. Ennek - a fizika mellett a kémia iránt is érdeklődő - olasz feltalálónak köszönhetjük a metán felfedezését és ezen gáz tulajdonságainak ismertetését is, amelyek a jövőben hatással voltak a belső égésű motorok technológiájának fejlődésére. A metán gyakorlati alkalmazásának lehetőségeit keresve, Volta konstruált többek között egy elektro-pneumatikus pisztolyt, amelyben a levegő és az éghető gáz keverékét elektromos szikra gyújtotta meg. A szikra előállítására a korábban elkészített elektrofórt használta.

A kémia reakció, mint stabil energiaforrást biztosító folyamat felfedezése lehetővé tette a villamossággal folytatott vizsgálatok továbbfejlesztését. Az olasz tudós munkájának eredménye eszközként szolgált az elektromágnesességgel elsőkként kísérletezők számára, mely tevékenység gyümölcseként feltalálták a villanymotorokat. A Volta-elem megkönnyítette olyan fizikai jelenségek leírását is, mint az elektromos áram erőssége és az ellenállás, majd később elősegítette a mérőműszerek és további elméleti munkák fejlődését.

A villamos energia kémiai reakció útján történő előállításának módszere nemcsak a tudomány fejlődéséhez járult hozzá. Sok éven keresztül ez volt az egyik legelterjedtebb elektromos energia-előállító módszer. A napi gyakorisággal használt berendezéseinkben megtalálható egyszer használatos elemek az olasz feltaláló által kidolgozott készülékhez hasonló módon működnek. Ezeknek az elemeknek a struktúráját és gyártástechnológiáját hosszú éveken át tökéletesítették, mire bevezették a piacra a cink-szén (“normál”), majd, lítium, és végre az alkalikus (ún. bázikus) elemeket. Rokonmegoldásnak számítanak az elektrolitos-cellák is, amiket a köznyelvben akkumulátornak hívunk. Ezek belsejében a kémiai reakció nem játszódik le magától, hanem csak akkor, amikor az elektródákra megfelelő potenciálkülönbséget juttatunk. A leválasztást követően az akkumulátor eltárolja az elektromos energiát, ami az áramkör zárásával lesz felszabadítható. Ez a jelenség játszódik le pl. a gépjárművekben általánosan használt savas-ólmos akkumulátorok belsejében. De ugyanez az elv érvényesül a lítium-ionos, lítium-polimer, nikkel-metál cellák és az ezekhez hasonlók esetében is. Ezt a technológiát használjuk a mobiltelefonban, laptopokban, játékokban és számos mobileszköz esetében is, melyeket naponta töltőberendezésekre kapcsolunk.

Azt is észre kell vennünk. hogy az olasz tudós találmánya nem egy szimpla elektróda párból, hanem azok sorozatából állt. A cellák sorba kapcsolásának módszerét számos energiaforrás gyártásánál továbbra is alkalmazzák. Azt, amit Volta idejében “cellának” hívtak, ma már csak “elemként” nevezünk meg. A legnépszerűbb, tömegesen gyártott elemek 1,5V vagy 3,7V névleges feszültséget szolgáltatnak. Ugyanakkor sok berendezés táplálásához nagyobb potenciálkülönbség szükséges, ezért ezeknél a termékeknél általában található egy elemtartó, “elemkosár”, amelyekbe a szimpla elemeket (pl. a népszerű “ceruzaelemeket”) megfelelő polaritással helyezhetjük be, így azok sorba lesznek kötve és magasabb feszültséget adnak. Hasonló a helyzet az elektromos kéziszerszámok esetében. Ezek működtetéséhez több elektrolit-cellából álló csomagokat, ún. “akkupakkokat” használnak.

Számos kitüntetése mellett, Alessandro Volta különös módon is megtiszteltetésben részesült, mert az ő tiszteletére, az ő vezetéknevéből adódódóan lett az elektromos feszültség mértékegysége a “Volt”. Napjainkban az alapvető elektromos és elektronikai mérésekhez voltmétereket használunk. A potenciálkülönbségek detektálása képezi ugyanis az oszcilloszkópok, logikai állapotelemzők és számos egyéb eszköz működésének alapját. Nem kétséges, hogy Alessandro Volta nem csak nagy tudós volt, hanem egy olyan úttörő is, akinek elméleti munkássága a mai modern technológiáknak is alapját képezi.

EZT IS OLVASD EL

A Te böngésződ már elavult, tölts le egy újabb verziót

Firefox Firefox Letöltés
Internet explorer Internet Explorer Letöltés