Como a lâmpada incandescente mudou ao longo dos anos?

As lâmpadas incandescentes não são as mais eficientes em termos energéticos, mas são as originais e, durante a maior parte do século 20, foram as únicas disponíveis no mercado. Lâmpadas incandescentes produzem luz por aquecimento resistivo de um filamento encerrado em um recipiente de vidro sem oxigênio. Antes de Thomas Edison produzir a primeira lâmpada comercialmente viável, outras pessoas trabalharam no design por mais de 40 anos, e o desenvolvimento continuou ao longo do início do século XX.

Embora o nome de Thomas Edison tenha se tornado quase sinônimo da invenção da lâmpada, ele não foi a primeira pessoa a desenvolver uma. O químico e inventor britânico Humphry Davy foi a primeira pessoa a conectar fios à bateria e fazer um filamento brilhar. Em 1841, Frederick de Moleyns fez a primeira lâmpada colocando um filamento de platina dentro de um tubo de vidro evacuado e passando eletricidade através do filamento. Edison e o inglês Joseph Swan produziram simultaneamente lâmpadas que duravam mais do que alguns minutos. A lâmpada de Edison teve mais sucesso porque ele criou um vácuo completo dentro da lâmpada e usou um filamento melhor.

Edison experimentou muitos materiais antes de decidir usar um filamento de bambu carbonizado. Ele aderiu o fio aos terminais elétricos com pasta de carbono. Swan, por outro lado, fez seus filamentos de placa de Bristol, que é papel carbonizado. Durou apenas algumas horas, enquanto os filamentos de Edison duraram 600 horas ou mais. Os filamentos de metal foram introduzidos em 1902, e o tântalo era o material escolhido até William D. Coolidge descobriu como fazer tungstênio dúctil em 1908. Fios enrolados de tungstênio tornaram as lâmpadas mais brilhantes do que nunca e continuam a ser o padrão para filamentos de lâmpadas incandescentes.

O filamento queima em um ambiente rico em oxigênio, por isso é importante eliminar esse gás de dentro da lâmpada. De Moleyns e Swan conseguiram criar vácuos parciais, mas Edison criou um verdadeiro vácuo aquecendo a lâmpada antes de bombear o ar para fora. Manter um vácuo na lâmpada torna-a frágil, no entanto. Cinco anos antes de Edison fabricar sua primeira lâmpada duradoura, os canadenses Henry Woodward e Matthew Evans patentearam lâmpadas cheias de nitrogênio. Irving Langmuir, um engenheiro que trabalhava para a General Electric, apresentou a ideia de encher as lâmpadas com uma mistura de argônio e nitrogênio em 1908. Esses gases igualam a pressão de vapor dentro e fora do bulbo, e o argônio evita que o filamento de tungstênio se desgaste. As lâmpadas modernas contêm principalmente argônio.

A primeira lâmpada que Edison fez tinha um par de pinos terminais na base, mas mais tarde ele desenvolveu o parafuso Edison, que é a base de parafuso familiar usada nas lâmpadas modernas. Alfred, irmão de Joseph Swan, apresentou o material de isolamento de vidro que reveste o interior desta base de parafuso em 1887. Além de apresentar a ideia de preencher os bulbos com gases inertes, Langmuir também desenvolveu a bobina filamento, e a Toshiba Corporation melhorou seu design introduzindo o filamento duplo enrolado em 1921. Ao revestir o vidro dentro da lâmpada com sílica branca em pó para difundir a luz, Marvin Pipkin criou a lâmpada incandescente de "luz suave" em 1947.