Dnes 18. februára si pripomíname aj Medzinárodný deň batérií, ktorý bol vyhlásený na počesť Alessandra Voltu.
Alessandro Volta (vľavo) a jeho vynález Voltov stĺp (vpravo). Zdroj: Wikimedia Commons (obr. vľavo); Istock.com/Gio_tto; nickpo (obr. vpravo a v pozadí)
Dnes je to presne 280 rokov od narodenia významného fyzika a vynálezcu Alessandra Voltu.
Na jeho počesť bol 18. február vyhlásený za Medzinárodný deň batérií, ktorý nám má pripomínať význam batérií pre všetky oblasti nášho života od mobilných telefónov po fotovoltické systémy, ako aj ich dôležitosť v akumulácii a ukladaní energie.
Dnes berieme batérie ako samozrejmosť. Cesta, ktorá viedla k vynálezu batérie, však nebola priamočiara ani jednoduchá, o to však bola zaujímavejšia.
Na jej počiatku stál fenomén elektriny, ktorý fascinoval mnohých vedcov a učencov, a dlhé hodiny experimentov, ktoré neboli vždy korunované úspechom. V súčasnosti sa vynález batérie pripisuje práve Alessandrovi Voltovi.
Pozrite si
Nadaný a zanietený Alessandro Volta
Taliansky fyzik Alessandro Volta, celým menom Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, je otcom mnohých objavov a vynálezov nielen v oblasti elektriny.
Narodil sa 18. februára 1745 v talianskom meste Como do urodzenej rodiny. Rodičia chceli mať z neho právnika, malého Alessandra však zaujímali skôr prírodné vedy, chémia a fyzika.
Mimoriadne ho fascinoval fenomén elektriny, a preto sa v 14 rokoch rozhodol venovať fyzike. Už ako 18-ročný si písal s vedcom Jeanom Nolletom o rôznych fyzikálnych problémoch. V roku 1769 ako 24-ročný publikoval knihu O príťažlivej sile elektrického ohňa a javoch s tým súvisiacich, v ktorej zverejnil hypotézu o súvislosti elektriny a magnetizmu. Nadviazal v nej na Benjamina Franklina a vysvetlil, ako sa zosilňuje elektrina v leidenskej fľaši.
Pomocou leidenskej fľaše dokázal Benjamin Franklin elektrickú povahu blesku. Zdroj: Frank Beacham’s Journal
V prípade leidenskej fľaše ide o prvý zámerne konštruovaný kondenzátor, ktorý v 18. storočí slúžil ako zásobník elektrického náboja pri experimentoch s elektrinou.
Pomocou leidenskej fľaše dokázal Benjamin Franklin elektrickú povahu blesku. Vodivým vláknom upevneným na šarkanovi, ktorého vypustil do búrkového mraku, zaviedol atmosférickú elektrinu a nabil ňou leidenskú fľašu, od ktorej potom preskakovali iskry.
Fascinujúca elektrina
Záujem o elektrinu Voltu neopúšťal. Nasledovali ďalšie články o elektrine, ktoré vzbudili v Taliansku veľký ohlas. Na základe toho mu bolo v roku 1774 ponúknuté miesto profesora fyziky na kráľovskej škole v Como.
O rok neskôr, teda v roku 1775, zdokonalil elektrofor, prístroj na vytvorenie statickej elektriny, ktorý v roku 1762 zostrojil fyzik Johan Carl Wilcke. V roku 1776 objavil metán a v roku 1779 sa stal profesorom fyziky na univerzite v Pavii.
Volta bol scestovaný, v roku 1782 mal dokonca navštíviť Banskú akadémiu v Banskej Štiavnici. Udržiaval tiež kontakty so známymi európskymi učencami. Poznal sa vraj s francúzskym filozofom Voltairom, s matematikom a fyzikom Pierrom Laplaceom a chemikom Antoinom Lavoisierom či s anglickým prírodovedcom Josephom Priestleym.
Inšpiroval ho Galvani
K najvýznamnejšiemu objavu ho inšpiroval vedecký kolega Luigi Galvani z Bologne, ktorý sa zaujímal o elektrinu a jej vplyv na živé organizmy.
Galvani v roku 1791 oznámil, že kontakt dvoch rôznych kovov so svalmi nohy žaby viedol k vzniku elektrického prúdu, ktorý spôsobil zášklby nohy. Interpretoval to ako novú formu elektriny, ktorá sa nachádza v živom tkanive a nazval ju živočíšna elektrina.
Galvaniho zistenie vyvolalo vo vedeckej obci veľké nadšenie. Zaujalo aj Voltu a podnietilo ho do ďalších experimentov. Dospel však k záveru, že žaba iba vedie prúd, ktorý tečie medzi dvoma kovmi, preto ho pomenoval kovová elektrina. V roku 1792 už začal Volta experimentovať len s kovmi. Tok elektriny medzi článkami z rôznych kovov overoval tak, že si ich priložil na jazyk.
Zistil, že na vznik prúdu nie je potrebné živočíšne tkanivo. Toto vyvolalo medzi oboma vedcami, inak priateľmi, a medzi zástancami „živočíšnej“ a „kovovej“ elektriny menší spor, ktorý sa urovnal až po tom, ako Volta predstavil tzv. Voltov stĺp.
Voltov stĺp, historický predchodca batérie
Vynález známy ako Voltov stĺp, historický predchodca batérie, predstavoval prvý funkčný zdroj jednosmerného prúdu. Išlo o prelomový vynález, ktorým Volta ukázal, že elektrina sa dá generovať prostredníctvom chemickej reakcie.
Voltov stĺp pozostával z na seba navrstvených článkov zo zinku a z medi, ktoré sa striedali. Volta ich oddelil tkaninou napustenou v slanom roztoku. Tým sa medzi článkami vytvorila chemická reakcia, ktorou sa náboj šíril od jedného článku k druhému.
Zinok fungoval ako anóda uvoľňujúca elektróny, meď slúžila ako katóda prijímajúca elektróny. Roztok umožňoval pohyb nabitých častíc medzi kovovými článkami. Keď Volta prepojil články drôtom, prechádzal nimi elektrický prúd.
Volta týmto vynálezom vyvrátil Galvaniho hypotézu o takzvanej živočíšnej elektrine.
Pozrite si
Vlna experimentov
Chýr o Voltovom vynáleze sa šíril rýchlo a podnietil vlnu experimentov. Do šiestich týždňov od Voltovho oznámenia vytvorili anglickí vedci William Nicholson a Anthony Carlisle repliku Voltovho stĺpa. Pri pokusoch pozorovali, že voda sa rozkladá na vodík a kyslík, čím položili základy elektrolýzy.
Niektoré z experimentov boli aj pomerne morbídne a desivé: v roku 1803 testoval Galvaniho synovec silu elektrického náboja z batérií na mŕtvole zločinca odsúdeného na smrť v londýnskej väznici Newgate. Informácia o experimente sa dostala na verejnosť a spôsobila škandál, ktorý inšpiroval Mary Shelleyovú na napísanie príbehu o doktorovi Frankensteinovi.
Získal si aj Napoleona
O svojom vynáleze informoval Volta v roku 1800 aj Josepha Banksa, predsedu Royal Society v Londýne. Z taktických dôvodov napísal list vo francúzštine a informácia sa tak dostala až k Napoleonovi, ktorý sa zaujímal o výdobytky vedy.
V roku 1801 predstavil svoj vynález pred samotným Napoleonom Bonapartom v Paríži. Pomocou Voltovho stĺpa demonštroval generovanie elektrického prúdu, čo Napoleona tak oslnilo, že menoval Voltu za grófa a senátora Lombardského kráľovstva.
Volta demonštruje svoj vynález pred Napoleonom Bonapartom v Paríži. Výsek z ilustrácie z Le Petit Journal z roku 1901. Zdroj: Wikimedia Commons
Medzi ďalšie pocty, ktorých sa Voltovi dostalo, bolo menovanie rakúskym cisárom Františkom I. za profesora filozofickej fakulty na univerzite v Padove v roku 1815.
Až okolo roku 1830 sa batérie začali používať aj v praxi, napríklad na napájanie telegrafov. Alessandro Volta sa už toho nedožil, zomrel vo svojom rodnom meste Como 5. marca 1827. Jeho meno je však vďaka vynálezom známe aj dnes. Od roku 1897 je po ňom pomenovaná jednotka elektrického napätia – volt.
Zdroj: Wikipedia (1, 2), Brittanica, VND, lemelson.mit.edu, Universität Münster, deutschlandfunk.de, epbaeurope.net
(zh)
