Világítástechnika – az égő gallytól a LED-ekig

Történelem a világítástechnika tükrében? 

Amikor este hazatérünk vagy korán reggel belépünk az irodába, egyetlen kattintással világosságot gyújtunk. Amikor ezt tesszük, legfeljebb a hó végi villanyszámla vagy egy tartalék izzó beszerzése jut az eszünkbe, ha a lámpára gondolunk. Arra a hosszú útra bizonyosan sosem, amit az emberiség megtett az őskortól napjainkig a világítástechnika területén. 

Pedig nagyon izgalmas és küzdelmes volt az az út, amelyen az ember eljutott egy égő faág világításától a mai modern, nagy fényerejű, ugyanakkor energiatakarékos izzóig. Az emberiség korszakait akár a világítástechnika nagy változásaihoz is lehetne kapcsolni, s ebben a cikkben mi is végigmegyünk ezen a rögös úton.     

Ősi technikák

A világítástechnika története akkor kezdődött, amikor az ember használni kezdte a tüzet. Hogy ez mikor történt, arról viták folynak, de a neandervölgyi ősemberek már biztosan a tűz körül ültek és nemcsak az ételeiket sütötték meg, de a fényét is élvezték a tűznek. A modern ember barlangi rajzait a tűz fénye nélkül nem tudta volna elkészíteni. Az innováció akkoriban odáig terjedt, hogy igyekeztek olyan fafajtákat használni, amelyek sokáig és lassan égtek viszonylag nagy lángon. 

Nagy lépést jelentett a fáklya megalkotása, amely egy kb. fél méter hosszú fából, a fa tetején pedig feltekert szövetszálból állt. A szövetet valamilyen éghető anyaggal, leginkább állati zsiradékkal itatták át. A fáklya nagy lánggal és sokáig égett, de a kelleténél jobban melegített.    

Ókori innovációk 

Az ókori civilizációk, és különösen a városlakók számára a fáklya nem jelentett tökéletes megoldást, nem beszélve róla, hogy mennyire tűzveszélyes volt. A Kr. e. V. században jelentek meg az első olajmécsesek. Ezek hőálló cserépedények voltak, amelyekbe valamilyen olajat öntöttek, és egy vékony kanóccal meggyújtottak. A mécses csőrös szájánál lobbant fel a láng, míg az edényke másik végén fület alakítottak ki a kényelmes fogás érdekében. Így találták fel az ókori „elemlámpát”, amely hosszú évszázadokon át használatban volt. A mécseseket kiürülésük után sokáig eldobták, de aztán rájöttek az utántöltés módjára is, így a polgárok megspórolhatták a mécses edények árát. 

Az első viaszgyertyákat Kr. e. a II. század végén öntötték, és velük együtt megjelent a fáklyák sokkal tovább égő és kényelmesebben kezelhető verziói is.  

A csendes középkor

A középkori emberek tulajdonképpen az ókorban használatos világító eszközöket használták sok évszázadon keresztül. Mindannyian a szemünk előtt látjuk a kolostorban kódexet másoló szerzetest, aki kis mécses vagy gyertya lángja mellett rajzolja az iniciálékat. 

A nagyobb úri kastélyok és várak termeiben aztán megjelentek az első mennyezeti csillárok. A forma klasszikus volt és generációk használták. A lámpatest tulajdonképpen egy vasláncra fűzött küllős kerék volt, amelynek az abroncsába gyertyatartókat helyeztek el. A csillárt csörlő segítségével lehetett le-fel mozgatni, mert időnként cserélni kellett a leégett gyertyákat. Hogy a viasz ne csöpögjön az alatta állók fejére, ezért a gyertyatartók mély és elég nagy tányért kaptak, amelybe az olvadt viasz lefolyhatott. 

A középkor egyik nagy alakja, Roger Bacon mindeközben jelentős felfedezést tett. Manapság már mindannyian tudjuk, hogy a tüzet az oxigén táplálja, de erre csak Bacon jött rá, amikor a tüzet zárt edényben vizsgálta meg.   

Forrás: Pinterest

Kihúzzuk a gyufát! 

Az ipari forradalom a világítástechnikában hihetetlen változásokat hozott. Már a XVII. század közepén Henning Brand német alkimistának előállítani a foszfort, ami levegő hatására fényt bocsátott ki. A foszfor lett a gyufák alapvető anyaga, így a tűzgyújtás ősi módjai leáldozóban voltak. Mi magyarok büszkék lehetünk Irinyi Jánosra, aki 1836-ban szabadalmaztatta gyufáját, amely zajtalan és robbanásmentes volt. A korábbi gyufákat ugyan bármilyen felülethez dörzsölve meg lehetett gyújtani, de nem egyszer robbanásszerű erős lánggal lobbantak fel, ami nagyon balesetveszélyes volt.    

Az elektromosság mindent felülír

A XVIII-XIX. század fordulóján fedezték fel az elektromos áramot. Luigi Galvani (1737–1798), Alessandro Volta (1745-1827), Michael Faraday (1791–1867), André-Marie Ampère (1775–1836), és Georg Simon Ohm (1789-1854) voltak a legjelentősebb, ezzel a területtel foglalkozó fizikusok. 

Nem volt könnyű azonban megalkotni azokat a lámpákat, amelyek már ezt a láthatatlan energiát használják fel. Meg kellett találni a leghatékonyabb izzószálat és azt a borítást, valamint közeget, amely alatt az égő hosszú ideig, nagy fényt bocsát ki. Sokáig a platinával kísérleteztek, de ez az anyag annyira drága, hogy nem lehetett vele piaci forgalomra szánt égőket gyártani. A szénszálas izzó már sokkal ígéretesebb ötletnek tűnt, amelyet John W.Starr szabadalmaztatott 1845-ben. 

A tökéletes izzó kifejlesztéséért egyébként világszintű és csaknem öldöklő verseny alakult ki, amelyben a két legnagyobb harcos a mindenki által ismert amerikai Thomas Edison és a kevésbé ismert brit Joseph Wilson Swan többször is összecsapott. A helyzet az, hogy Swan volt az igazi innovátor, míg Edison inkább a szabadalmak felvásárlásában volt ügyes. Hogy mégis az ő nevét ismerjük, annak az az oka, hogy Swan végül megegyezett Edisonnal, és a cégeik egyesültek azzal a feltétellel, hogy Swan féle termékeket csakis ő forgalmazhatja Nagy-Britaniában. Ma már nevetségesnek tűnik, hogy Edison szénszálas izzója rekordot állított fel 13 és fél üzemórájával. Pláne úgy, hogy néhány hónap múlva egy bambuszból készült izzószál 1200 üzemórát produkált.         

Magyarok a világítástechnika élvonalában

A Tungsram márkanév egy időben világhírű márkának számított, és mi magyarok mind a mai napig tudjuk, hogy ez a volfrámszálas villanykörtét takarja. Az Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. mérnökei – Dr. Just Sándor és Hanaman Ferenc 1904-ben szabadalmaztatták a találmányukat. Ezek az izzószálak sokkal tovább és sokkal nagyobb fénnyel világítottak a korábbi típusoknál. 

Ezen a vonalon ment tovább Millner Tivadar és Túry Pál, akik az elektroncsövek gyártásához fejlesztették ki a nagykristályos volfrám technológiát. Az izzót körülvevő kriptongázas villanyburát két évvel később Bródy Imre kutatócsapata dolgozta ki, mellyel még nagyobb élettartamot értek el. 

A világítótestek legújabb nemzedéke – a LED     

Az energiahatékonyság mindig ez egyik legfőbb törekvés volt a fényerő és az élettartam mellett a világítástechnikában. Az úgynevezett hagyományos villanykörtéket már ki is vonták a forgalomból, és az új típusok egyre kevesebb energiával biztosítják a mindennapi fényt a lakásunkban.

Az élvonalban a LED-ek állnak, azaz a fényt kibocsátó diódák. Bob Biard és Gary Pittman 1961-ben fedezte fel a gallium-arzenid fénykibocsátást, amely elektromos áramot gerjeszt. A gyakorlati alkalmazásra jó típust egy évre rá dolgozták ki ugyancsak az Egyesült Államokban. 

Végül egy japán kutatócsoport érte el, hogy az addig kék fénnyel világító LED nagy fényerőt érjen el, és ma már számos színben képes világítani. A japán csapat tagjai 2014-ben Nobel-díjat kaptak a felfedezésükért. 

Azóta a LED-ek egyre újabb és különlegesebb nemzedéke került általános forgalomba, és az úgynevezett spot lámpák mellett keresett termékekké váltak. Az innováció odáig jutott, hogy hajlékony formában, csíkokban is felragaszthatók ezek a világító elemek a lakás bármely pontjára, bár leginkább a szekrényeken szokták elhelyezni azokat. 

A világítótestekkel együtt természetesen a lámpabúrák is folyamatosan fejlődtek és változtak, s ma már a világítástechnikában is megjelent a divat világa és az éves trendek alapján követhetjük a fejlődés főbb irányait. Biztosak lehetünk benne, hogy nem értük el ezen a területen sem a végállomást, és sok izgalmas, új termék jelenhet meg a piacon már a közeljövőben is.