Как японский бамбук помог Эдисону создать лампочку
Лампочки украсили дома многих людей по всему миру, но изобретение Томаса Алвы Эдисона особенно уважают в Японии. Японцы являются самыми частыми посетителями дома Эдисона — в Майлене (штат Огайо).
Какую связь с Японией имеет Эдисон? Его поклонники есть в каждом уголке Японии, но самые тесные отношения с жителями города Явата, в префектуре Киото. Памятник Эдисону находится в храме Ивашимизу Хатиман, а у подножия горы есть небольшой торговый район под названием «Эдисон-стрит» с его бронзовой статуей. Город Явата — побратим города Майлена, где родился Эдисон.
Бамбуковая роща возле храма Ивашимизу Хатимангу в Киото. Бамбук из этой области использовался, чтобы сделать нити для первых лампочек
Эдисон начал эксперименты с лампами накаливания в 1878 году: лампы производят свет от нагрева тонкой полосы материала, нити, которая становится достаточно горячей, чтобы светиться. Многие изобретатели пытались создать лампу накаливания, но у них лампы получались чрезвычайно дорогостоящими, что делало невозможным их коммерческое применение в больших масштабах. Поиск хорошего материала для нити накала стал главной задачей, которую Эдисон в конце концов решил.
Чтобы удерживать ток, Эдисон должен был найти материал с высоким сопротивлением. Продлить срок службы нити мог только долговечный к нагреванию материал. После тестирования тысяч материалов, Эдисон обнаружил, что нужными свойствами обладает нить из углерода. Эдисон попробовал карбонизированную хлопковую нить. Эта лампочка светилась рекордные 14 часов. Эдисон сразу же подал заявку на патент, где он описал, что углеродную нить можно изготовить из различных материалов, таких как «хлопок и лён, скручивая различными способами».
Эдисон продолжал экспериментировать с различными органическими материалами, обугливая их в своей лаборатории. Он связался с биологами и заставил их присылать ему разные волокна тропических растений. Он отправлял своих сотрудников в разные места по всему миру в поисках идеального материала: «проверил не менее 6000 растительных ресурсов и обыскал весь мир на предмет наиболее подходящего материала для нити накаливания». Один из рабочих Эдисона, Уильям Мур, прислал ему образцы из бамбуковой рощи, растущей возле храма Ивашимизу Хатиман в Киото. Вид Phyllostachys bambusoides является родным для Китая и Японии, где полые стебли бамбука используются для изготовления флейт, а также в декоративно-прикладном искусстве. Из бамбука также делали прекрасные удочки. Сам Эдисон имел одно из этих удилищ во время поездки на рыбалку в Вайоминг двумя годами ранее. В любом случае, Эдисон обнаружил, что карбонизированный бамбук даёт отличные нити для лампы.
Кусочки бамбукового растения разрезали на очень тонкие полоски и сгибали до желаемой шпильки или петлеобразной формы, чтобы вписаться в луковицу. Затем их покрывали порошкообразным углеродом и нагревали в печи при чрезвычайно высокой температуре в течение нескольких часов, прежде чем дать им остыть. Во время этого процесса бамбуковые полоски превращаются из целлюлозной структуры в чистую углеродную структуру, готовую для установки в стеклянные колбы. Лампочки, сделанные из карбонизированной бамбуковой нити, горели не намного ярче, чем свеча, но они горели значительно дольше, чем любая существующая в то время нить. Некоторые из ламп, которые Эдисон и его команда создали, горели более 1200 часов.
Углеродная нить стала главным материалом при производстве ламп накаливания, до появления вольфрамовой нити, которая по своим характеристикам служила дольше и давала более яркий свет, чем углеродная нить. Первые вольфрамовые лампы накаливания изготовила венгерская компания Tungsram в 1904 году. К 1911 году компания Edison, General Electric, тоже перешла на вольфрам.