Che cos'è un filamento di tungsteno?
Un filamento di tungsteno è un sottile filo di metallo che si illumina molto brillantemente quando una corrente elettrica lo attraversa. Quando arrotolato e sigillato all'interno di un contenitore di vetro riempito con un gas inerte, un filamento di tungsteno può brillare abbastanza intensamente da illuminare una stanza. È stata l'inclusione di un filamento di tungsteno nel suo sistema di illuminazione elettrica che ha portato il mondo a dare a Thomas Edison il merito di aver inventato la lampadina elettrica quando in realtà decine di scienziati avevano sperimentato la luce elettrica.
Il tungsteno è un elemento (simbolo: W; numero atomico 74) scoperto alla fine del XVIII secolo. Quasi due volte più denso del piombo, ha il punto di fusione più alto di tutti i metalli a 6192 ° F (3422 ° C); di tutti gli elementi, solo il punto di fusione del carbonio è più alto. Queste proprietà rendono il tungsteno molto utile non solo nella tecnologia elettrica, ma anche per applicazioni militari come le armi di indurimento. Un altro uso del tungsteno è come componente della gioielleria, dove viene combinato con altri materiali per formare composti molto duri e lucenti, sebbene possano essere fragili.
Quando Thomas Edison e altri scienziati stavano lavorando allo sviluppo della lampadina elettrica, hanno sperimentato una serie di materiali per il filamento che produceva luce. Fino all'inizio del XX secolo, le lampadine a incandescenza di maggior successo utilizzavano un filamento di bambù carbonizzato, che è durato circa 1.200 ore. Edison non fu il primo a usare il tungsteno, che fu introdotto come filamento di una lampadina a incandescenza in Europa nel 1904.
Nel 1906, la società General Electric (GE) di Edison sviluppò un processo per rendere il tungsteno puro abbastanza flessibile da attirare un filo a spirale. L'uso di un filo a spirale ha permesso a GE di aumentare la superficie del tungsteno che sarebbe all'interno del bulbo. Nel 1911, l'azienda produceva e vendeva lampadine con i nuovi filamenti, che sopravvivevano a tutti gli altri. I progressi in questa tecnologia continuarono quasi ininterrottamente, cosicché il costo di funzionamento di una lampadina a incandescenza alla fine del 21 ° secolo era meno del 5% di quello che era nel 1911.
Nonostante il suo successo come fonte di luce per lampadine a incandescenza, il filamento di tungsteno è notevolmente inefficiente nella produzione di luce. Circa il 90% della potenza utilizzata nel funzionamento di una lampadina a incandescenza viene emessa sotto forma di calore, non di luce. Poiché sono stati sviluppati metodi più efficienti per produrre luce, in particolare l'illuminazione fluorescente e i diodi a emissione di luce (LED), alcuni hanno chiesto il divieto delle lampadine a incandescenza come misura di risparmio energetico.