Qu'est-ce qu'un filament de tungstène?
Un filament de tungstène est un mince fil de métal qui brille très fort lorsqu'un courant électrique le traverse. Lorsqu'il est enroulé et scellé dans un récipient en verre rempli de gaz inerte, un filament de tungstène peut briller suffisamment pour éclairer une pièce. C’est l’inclusion d’un filament de tungstène dans son système d’éclairage électrique qui a valu à Thomas Edison le mérite d’inventer l’ampoule électrique alors que des dizaines de scientifiques avaient expérimenté la lumière électrique.
Le tungstène est un élément (symbole: W; numéro atomique 74) découvert à la fin du XVIIIe siècle. Presque deux fois plus dense que le plomb, il a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux à 3422 ° C (6192 ° F); de tous les éléments, seul le point de fusion du carbone est plus élevé. Ces propriétés rendent le tungstène très utile non seulement en technologie électrique, mais également pour des applications militaires telles que le renforcement des armes. Le tungstène est une autre utilisation des bijoux, où il est combiné à d’autres matériaux pour former des composés très durs et lustrés, même s’ils peuvent être fragiles.
Lorsque Thomas Edison et d'autres scientifiques travaillaient au développement de l'ampoule électrique, ils ont expérimenté un certain nombre de matériaux pour le filament producteur de lumière. Jusqu'au début du 20e siècle, les ampoules à incandescence les plus réussies utilisaient un filament de bambou carbonisé, qui durait environ 1 200 heures. Edison n'était pas le premier à utiliser le tungstène, introduit en Europe en tant que filament d'ampoule à incandescence en 1904.
En 1906, la société Edison, General Electric (GE), développa un procédé permettant de fabriquer du tungstène pur suffisamment flexible pour être entraîné dans un fil enroulé. L'utilisation d'un fil métallique enroulé a permis à GE d'augmenter la surface de tungstène qui se trouverait à l'intérieur de l'ampoule. En 1911, la société fabriquait et vendait des ampoules utilisant les nouveaux filaments, ce qui était supérieur à tous les autres. Les progrès de cette technologie se sont poursuivis presque sans interruption, de sorte que le coût d'utilisation d'une ampoule à incandescence au début du XXIe siècle était inférieur à 5% de ce qu'il était en 1911.
Malgré son succès en tant que source de lumière pour les ampoules à incandescence, le filament de tungstène est remarquablement inefficace pour produire de la lumière. Environ 90% de l'énergie utilisée pour faire fonctionner une ampoule à incandescence est émise sous forme de chaleur et non de lumière. Alors que des méthodes plus efficaces de production de lumière ont été développées, notamment l'éclairage fluorescent et les diodes électroluminescentes (DEL), certains ont préconisé l'interdiction des ampoules à incandescence comme mesure d'économie d'énergie.