U bekijkt de website voor klanten uit: Netherlands. Op basis van uw locatiegegevens is de voorgestelde pagina voor u USA / US
Klantpaneel
In uw winkelwagen
Laat zich registreren

Alessandro Volta – De graaf die niet geloofde in de kikker

2021-02-18

Alessandro_Volta

Het is niet belangrijk hoe je begint, het is belangrijk hoe je eindigt. Dit is hoe je in een notendop, de biografie van Alessandro Volta kunt beschrijven. Hij werd geboren op 18 februari 1745 in Italië. Het begin was daadwerkelijk erg moeilijk. Zelfs zijn naasten twijfelden aan de toekomst van de uitvinder, wiens achternaam is vereeuwigd in het SI-stelsel. Ze waren bang dat hij een ontwikkelingsachterstand had opgelopen, omdat de kleine Alessandro op vijfjarige leeftijd nog steeds geen woord had gezegd. Alles veranderde toen hij terechtkwam op het jezuïetencollege. Daar bleek dat hij niet inferieur was zijn leeftijdgenoten op intellectueel niveau, maar ze juist mijlenver oversteeg. Het juridische pad dat zijn familie voor hem had uitgestippeld liet hij al snel links liggen en hij dompelde zich onder in de wereld van natuurkunde en elektriciteit, een vakgebied dat hem al heel jong in zijn greep had.

De ontwikkeling van zijn carrière en toekomstige prestaties werden in hoge mate beïnvloed door de correspondentie die Alessandro Volta voerde met wetenschappers uit de hele wereld. Het is goed om hier in te gaan op twee daarvan – de eerste was Giovanni Beccaria die niet geloofde in de ideeën van Alessandro. Hij wilde dit niet rechtstreeks zeggen tegen de jeugdige natuurkundige en stimuleerde hem experimenten uit te voeren om zijn fouten aan te tonen. Omdat Volta deze uitdaging van de veel ervarener wetenschapper aanging, voerde hij talloze experimenten uit die uiteindelijk leidden tot zijn latere belangrijkste ontdekkingen. We kunnen alleen maar raden wat er gebeurd zou zijn met Volta, als Beccaria had besloten om zijn kritiek op iets minder subtiele wijze te uiten.

De volgende geleerde met wie Volta een stormachtige correspondentie voerde was Luigi Galvani. Galvani werkte in die periode aan het verschijnsel van dierlijke elektriciteit. Hij was ervan overtuigd dat er in het lichaam van de kikker waar hij mee experimenteerde, elektrische stroom werd opgewekt die de spiersamentrekking van het diertje veroorzaakte. Volta twijfelde aan die theorie en hij zocht de bron van die stroom eerder in de metalen waartussen het lichaam van de kikker zich bevond en dat moest dienen als geleider. Het meningsverschil rond dit onderwerp resulteerde in het bouwen van de eerste galvanische cel (zo genoemd door Volta om zijn vriend te eren). Volta bewees zijn gelijk door een cel te construeren van plaatjes zink en zilver en papier gedrenkt in zout water dat fungeerde als elektrolyt. Dit was echter niet zijn eindpunt en in het verdere verloop van zijn werk combineerde hij verschillende van deze cellen en presenteerde hij zijn uitvinding, de Zuil van Volta genoemd, aan Napoleon Bonaparte zelf. Die zag het belang van de ontdekking in en beloonde de uitvinder met de titel van graaf en de hoogste nationale onderscheiding – een medaille van het Legioen van Eer. Deze prestatie had enorme invloed op de ontwikkeling van de wetenschap, omdat de zuil van Volta een veel handiger stroombron was dan de tot dan toe toegepaste Leidse flessen. Opvallend is dat de onderscheidingen en titels die hij van Napoleon kreeg de wetenschapper de nodige problemen bezorgden en hem dwongen te vluchten en zich enige tijd te verbergen nadat de keizer de oorlog verloor en naar Elba werd verbannen. Gelukkig bleken zijn kennis en talent belangrijker dan zijn politieke banden en kon Volta kort daarna terugkeren naar de wereld van de wetenschap. Hij werd voorzitter van de faculteit Natuur- en Wiskunde in Pavia.

Verder is het goed om te melden dat de cel wel de grootste, maar niet de enige uitvinding was van Volta. In 1775 ontwikkelde hij een elektrofoor (onafhankelijk van het model dat eerder gebouwd werd door Johan Wilcke), later construeerde hij een condensator en ook een elektroscoop die bedoeld was voor het detecteren van een elektrische lading. De Italiaanse uitvinder was niet alleen geïnteresseerd in natuurkunde, maar ook in scheikunde en de ontdekker van methaan. Hij voerde talloze experimenten uit met dit gas, proeven die later de ontwikkeling van de technologie van brandstofmotoren zouden beïnvloeden. Bij het zoeken naar praktische toepassingen voor methaan heeft Volta o.a. een elektropneumatisch pistool ontwikkeld, waarin een mengsel van lucht en het licht ontvlambare gas werd ontstoken met een elektrische vonk. Voor het opwekken van die vonk werd de eerder geconstrueerde elektrofoor gebruikt.

De ontdekking van een chemische reactie als stabiele energiebron heeft de ontwikkeling van onderzoek naar elektriciteit mogelijk gemaakt. Het werk van de Italiaan diende als gereedschap voor de eerste experimenten met elektromagnetisme die uiteindelijk hebben geleid tot de uitvinding van elektrische motoren. De cel van Volta maakte de beschrijving van natuurkundige verschijnselen als elektrische stroomintensiteit en weerstand mogelijk en daarna ook de ontwikkeling van meetinstrumenten en verder theoretisch onderzoek.

Deze methode om elektrische stroom te genereren met behulp van een chemische reactie heeft niet alleen geleid tot de ontwikkeling van de wetenschap. Het was vele jaren een van de meest gebruikte methoden voor opwekking van elektriciteit. De eenmalige batterijen die iedereen gebruikt in dagelijkse apparaten, werken op dezelfde manier als de apparatuur die door de Italiaanse uitvinder is ontwikkeld. In de loop der jaren zijn hun structuur en productietechnologie verbeterd, waarbij zink-koolstofcellen (“gewone”), lithiumcellen en ten slotte alkalische (basische) cellen op de markt zijn geïntroduceerd. Een verwante oplossing zijn ook elektrolytische cellen, die in de volksmond accu's worden genoemd. Daarin vindt de chemische reactie niet spontaan plaats, maar wordt opgewekt door de elektroden van een passend potentiaalverschil te voorzien. Na loskoppeling bewaart de accu de elektriciteit die vervolgens kan worden geleverd door het circuit te sluiten. Deze verschijnselen treden o.a. op in de zuur(lood)accu's die algemeen worden gebruikt in de autobranche. Maar het is ook het werkingsprincipe van lithium-ioncellen, lithium-polymeercellen, nikkel-metaalcellen etc. Deze technologieën gebruiken we in mobiele telefoons, laptops, speelgoed en vele andere mobiele apparaten die we dagelijks aansluiten op opladers.

Ook moet worden vermeld dat de uitvinding van de Italiaan niet bestond uit een enkel paar elektroden, maar uit een reeks elektroden. Het in serie schakelen van cellen wordt nog steeds gebruikt bij de productie van vele energiebronnen. Dat wat in de tijd van Volta "zuil" werd genoemd, omschrijven we tegenwoordig als "batterij". De populairste, massaal geproduceerde cellen leveren een nominale spanning van 1,5 V of 3,7 V DC. Om veel apparaten van stroom te voorzien is er echter meestal een groter potentiaalverschil nodig. Daarom bevatten de producten gewoonlijk een houder, “vakje”, waarin afzonderlijke cellen (bv. de populaire AA-batterijen) in de juiste polariteit worden geplaatst. Ze worden in serie met elkaar verbonden, waardoor een hogere spanning ontstaat. Datzelfde geldt voor bv. draadloos elektrisch gereedschap. Voor hun voeding worden pakketten gebruikt die bestaan uit een aantal elektrolytische cellen.

Naast de talloze onderscheidingen werd Alessandro Volta ook nog op een unieke manier geëerd. De eenheid voor spanning is naar hem vernoemd: de "Volt" komt van de achternaam van deze beroemde Italiaan. Tegenwoordig doen we basismetingen op het gebied van elektriciteit en elektronica met behulp van voltmeters, terwijl het detecteren van potentiaalverschillen de basis vormt van de werking van oscilloscopen, logische analysatoren en vele andere gereedschappen. Het lijdt geen twijfel dat Alessandro Volta niet alleen een groot geleerde was, maar ook een pionier wiens theoretische werk de grondslag vormt van de moderne technologie zoals wij die kennen.

VERDER LEZEN

Uw browser wordt niet meer ondersteund, download een nieuwe versie

Chrome Chrome Download
Firefox Firefox Download
Internet explorer Internet Explorer Download