Devi essere pronto a rinunciare anche alle idee più affascinanti quando l'esperimento dimostra che sono sbagliate.
Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta era un fisico italiano, chimico e pioniere dell'elettricità e dell'energia, a cui è attribuito il merito di inventore della batteria elettrica e dello scopritore del metano. Inventò la pila voltaica nel 1799 e riferì i risultati dei suoi esperimenti nel 1800 in una lettera in due parti al Presidente della Royal Society. Con questa invenzione Volta provò che l'elettricità poteva essere generata chimicamente e confutò la teoria prevalente secondo cui l'elettricità era generata esclusivamente da esseri viventi. L'invenzione di Volta suscitò un grande entusiasmo scientifico e indusse altri a condurre esperimenti simili che alla fine portarono allo sviluppo del campo dell'elettrochimica.
Volta attirò anche l'ammirazione di Napoleone Bonaparte per la sua invenzione e fu invitato all'Istituto di Francia per dimostrare la sua invenzione ai membri dell'Istituto. Volta godette di una certa vicinanza con l'imperatore per tutta la vita e gli furono conferiti numerosi onori. Volta ricoprì la cattedra di fisica sperimentale presso l'Università di Pavia per quasi 40 anni ed era ampiamente idealizzato dai suoi studenti.
Nonostante il suo successo professionale, Volta tendeva ad essere una persona incline alla vita domestica e questo era più evidente negli ultimi anni. In questo periodo tendeva a vivere in isolamento dalla vita pubblica e più per il bene della sua famiglia fino alla sua eventuale morte nel 1827 a causa di una serie di malattie iniziate nel 1823. L'unità SI del potenziale elettrico è chiamata in suo onore volt.
Primi anni e opere
Volta nacque a Como, una città nell'odierna Italia settentrionale, il 18 febbraio 1745. Nel 1794, Volta sposò una donna aristocratica sempre da Como, Teresa Peregrini, con la quale allevò tre figli: Zanino, Flaminio e Luigi. Suo padre, Filippo Volta, era di stirpe nobile. Sua madre, Donna Maddalena, proveniva dalla famiglia degli Inzaghi.
Nel 1774 divenne professore di fisica presso la Scuola Reale di Como. Un anno dopo, migliorò e popularizzò l'elettroforo, un dispositivo che produceva elettricità statica. La sua promozione fu così ampia che gli viene spesso attribuito il merito dell'invenzione, anche se una macchina che funzionava secondo lo stesso principio fu descritta nel 1762 dallo sperimentatore svedese Johan Wilcke. Nel 1777 viaggiò attraverso la Svizzera. Lì si amicò con H. B. de Saussure.
Negli anni tra il 1776 e il 1778, Volta studiò la chimica dei gas. Ricercò e scoprì il metano dopo aver letto un articolo di Benjamin Franklin degli Stati Uniti su "aria infiammabile". Nel novembre 1776 trovò il metano al Lago Maggiore e nel 1778 riuscì a isolare il metano. Ideò esperimenti come l'accensione del metano da parte di una scintilla elettrica in un recipiente chiuso.
Volta studiò anche quella che oggi chiamiamo capacità elettrica, sviluppando mezzi separati per studiare sia il potenziale elettrico V che la carica Q, e scoprendo che per un dato oggetto sono proporzionali. Questo è chiamato Legge della capacità di Volta e per questo lavoro l'unità del potenziale elettrico è stata denominata volt.
Nel 1779 divenne professore di fisica sperimentale presso l'Università di Pavia, una cattedra che occupò per quasi 40 anni.
Volta e Galvani
Luigi Galvani, un fisico italiano, scoprì qualcosa che chiamò "elettricità animale" quando due metalli diversi erano collegati in serie con una zampa di rana e l'uno all'altro. Volta si rese conto che la zampa di rana fungeva sia da conduttore di elettricità, quello che oggi chiameremmo un elettrolita, che da rilevatore di elettricità. Capì anche che le zampe di rana erano irrilevanti per la corrente elettrica, che era causata dai due metalli diversi. Sostituì la zampa di rana con carta inzuppata di salamoia e rilevò il flusso di elettricità con altri mezzi a lui familiari dai suoi studi precedenti. In questo modo scoprì la serie elettrochimica e la legge secondo cui la forza elettromotrice emf di una cella galvanica, costituita da una coppia di elettrodi metallici separati da un elettrolita, è la differenza tra i loro due potenziali di elettrodo quindi, due elettrodi identici e un elettrolita comune danno zero emf netto. Questo può essere chiamato Legge della serie elettrochimica di Volta.
Nel 1800, come risultato di un disaccordo professionale sulla risposta galvanica sostenuta da Galvani, Volta inventò la pila voltaica, una prima batteria elettrica, che produceva una corrente elettrica costante. Volta aveva determinato che la coppia più efficace di metalli dissimili per produrre elettricità era lo zinco e il rame. Inizialmente sperimentò singole celle in serie, ogni cella essendo un calice di vino pieno di salamoia in cui erano immerse due elettrodi dissimili. La pila voltaica sostituì i calici con cartone inzuppato di salamoia.
Prima batteria
Nell'annunciare la sua scoperta della pila voltaica, Volta rese omaggio alle influenze di William Nicholson, Tiberius Cavallo e Abraham Bennet.
La batteria fatta da Volta è accreditata come una delle prime celle elettrochimiche. Consiste di due elettrodi: uno fatto di zinco, l'altro di rame. L'elettrolita è acido solforico miscelato con acqua o una forma di salamoia salata. L'elettrolita esiste nella forma 2H+ e SO42−. Lo zinco metallico, che è più alto nella serie elettrochimica sia del rame che dell'idrogeno, viene ossidato a ioni zinco Zn2+ e crea elettroni che si spostano verso l'elettrodo di rame. Gli ioni idrogeno positivamente caricati protoni catturano gli elettroni dall'elettrodo di rame, formando bolle di gas idrogeno, H2. Questo rende l'asta di zinco l'elettrodo negativo e l'asta di rame l'elettrodo positivo. Quindi, ci sono due terminali e una corrente elettrica fluirà se sono collegati. Le reazioni chimiche in questa cella voltaica sono le seguenti:
Zinco:
- Zn → Zn2+ + 2e−
Acido solforico:
- 2H+ + 2e− → H2
Il metallo di rame non reagisce, ma piuttosto funziona come un elettrodo per la corrente elettrica. L'anione solfato SO42- non subisce alcuna reazione chimica, ma migra verso l'anodo di zinco per compensare la carica dei cationi di zinco formati lì. Tuttavia, questa cella ha anche alcuni svantaggi. Non è sicuro da maneggiare, poiché l'acido solforico, anche se diluito, può essere pericoloso. Inoltre, la potenza della cella diminuisce nel tempo perché il gas idrogeno non viene rilasciato. Invece, si accumula sulla superficie dell'elettrodo di rame e forma una barriera tra il metallo e la soluzione di elettrolita.
Ultimi anni e ritiro
Nel 1809 Volta divenne membro associato dell'Istituto Reale dei Paesi Bassi. In onore del suo lavoro, Volta fu fatto conte da Napoleone Bonaparte nel 1810.
Volta si ritirò nel 1819 nella sua tenuta a Camnago, una frazione di Como, Italia, ora chiamata "Camnago Volta" in suo onore. Morì lì il 5 marzo 1827, poco dopo il suo 82° compleanno. I resti di Volta furono sepolti a Camnago Volta.
Eredità
L'eredità di Volta è celebrata dal memoriale Tempio Voltiano situato nei giardini pubblici vicino al lago. C'è anche un museo che è stato costruito in suo onore, che espone parte dell'attrezzatura che Volta ha utilizzato per condurre esperimenti. Nelle vicinanze si trova la Villa Olmo, che ospita la Fondazione Voltiana, un'organizzazione che promuove attività scientifiche. Volta ha condotto i suoi studi sperimentali e prodotto i suoi primi inventioni vicino a Como.
La sua immagine è stata raffigurata sulla banconota italiana da 10.000 lire 1990–1997 insieme a uno schizzo della sua pila voltaica.
Alla fine del 2017, Nvidia ha annunciato una nuova microarchitettura incentrata sulla workstation chiamata Volta, succedendo a Pascal e precedendo Turing. Le prime schede grafiche dotate di Volta sono state rilasciate nel dicembre 2017, con due ulteriori schede rilasciate nel corso del 2018.
Credenze religiose
Volta è stato allevato come cattolico e per tutta la sua vita ha continuato a mantenere la sua fede. Poiché non è stato ordinato un chierico come la sua famiglia si aspettava, è stato talvolta accusato di essere irreligioso e alcune persone hanno speculato sulla sua possibile miscredenza, sottolineando che "non si è unito alla Chiesa", o che praticamente "ha ignorato l'appello della chiesa". Tuttavia, ha dissipato i dubbi in una dichiarazione di fede in cui ha detto:
Pubblicazioni
- De vi attractiva ignis electrici 1769 Sulla forza attrattiva del fuoco elettrico
