Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta ( / ˈ v oʊ l t ə , ˈ v ɒ l t ə / , italiano: [alesˈsandro ˈvɔlta] ; 18 de febrero de 1745 - 5 de marzo de 1827) fue un físico y químico italiano , pionero de la electricidad y energía [1] [2] [3] y se le atribuye el mérito de ser el inventor de la batería eléctrica y el descubridor del metano . Inventó la pila voltaica en 1799 e informó de los resultados de sus experimentos en 1800 [4] en una carta de dos partes dirigida al presidente de la Royal Society . [5] [6] Con esta invención, Volta demostró que la electricidad se podía generar químicamente y desacreditó la teoría predominante de que la electricidad era generada únicamente por seres vivos. El invento de Volta provocó un gran entusiasmo científico y llevó a otros a realizar experimentos similares, que finalmente condujeron al desarrollo del campo de la electroquímica . [6]
Volta también despertó la admiración de Napoleón Bonaparte por su invento y fue invitado al Instituto de Francia para demostrar su invento a los miembros del instituto. A lo largo de su vida, Volta disfrutó de cierta cercanía con el emperador, quien le confirió numerosos honores. [7]
Volta ocupó la cátedra de física experimental en la Universidad de Pavía durante casi 40 años y fue ampliamente idolatrado por sus estudiantes. [7] A pesar de su éxito profesional, Volta se inclinaba hacia la vida doméstica y esto fue más evidente en sus últimos años cuando tendía a vivir apartado de la vida pública y más por el bien de su familia. Murió en 1827 a causa de una serie de enfermedades que comenzaron en 1823. [7] La unidad SI de potencial eléctrico recibe el nombre de voltio en su honor.
Volta nació en Como , localidad del norte de Italia , el 18 de febrero de 1745. Su padre, Filippo Volta, era de linaje noble. Su madre, Donna Maddalena, provenía de la familia de los Inzaghis. [8] En 1794, Volta se casó con una dama aristocrática también de Como, Teresa Peregrini, con quien tuvo tres hijos: Zanino, Flaminio y Luigi.
En 1774, se convirtió en profesor de física en la Escuela Real de Como. Un año después, mejoró y popularizó el electróforo , un dispositivo que producía electricidad estática . Su promoción fue tan amplia que a menudo se le atribuye su invención, a pesar de que en 1762 el experimentador sueco Johan Wilcke describió una máquina que funcionaba según el mismo principio . [1] [9] En 1777, viajó a través de Suiza, donde se hizo amigo de HB de Saussure .
En los años comprendidos entre 1776 y 1778, Volta estudió la química de los gases. Investigó y descubrió el metano después de leer un artículo de Benjamin Franklin de los Estados Unidos sobre el "aire inflamable". En noviembre de 1776 encontró metano en las marismas de Angera en el lago Mayor , [10] y en 1778 logró aislarlo. [11] Ideó experimentos como la ignición de metano mediante una chispa eléctrica en un recipiente cerrado.
Volta también estudió lo que ahora llamamos capacitancia eléctrica , desarrolló medios separados para estudiar tanto la diferencia de potencial eléctrico ( V ) como la carga ( Q ), y descubrió que, para un objeto determinado, son proporcionales. [12] Esto se llama Ley de Capacitancia de Volta, y para este trabajo, la unidad de potencial eléctrico se ha denominado voltio. [12]
En 1779, se convirtió en profesor de física experimental en la Universidad de Pavía , cátedra que ocupó durante casi 40 años. [7] Las conferencias de Volta estaban tan repletas de estudiantes que el posterior emperador José II ordenó la construcción (basada en un proyecto de Leopold Pollack ) de un nuevo "teatro físico", hoy el "Aula Volta". [13] Además, el emperador concedió a Volta una financiación sustancial para equipar el gabinete de física con instrumentos, adquiridos por Volta en Inglaterra y Francia. En el Museo de Historia Universitaria de la Universidad de Pavía hay 150 de ellos, utilizados por Alessandro Volta. [14] [15]
Luigi Galvani , un físico italiano, descubrió algo que llamó "electricidad animal" cuando dos metales diferentes se conectaron en serie con una anca de rana y entre sí. Volta se dio cuenta de que la anca de rana servía como conductor de electricidad (lo que ahora llamaríamos electrolito ) y como detector de electricidad. También entendió que las ancas de rana eran irrelevantes para la corriente eléctrica , que era causada por los dos metales diferentes. [16] Reemplazó la anca de rana con papel empapado en salmuera y detectó el flujo de electricidad por otros medios que conocía de sus estudios anteriores. De esta manera, descubrió la serie electroquímica , y la ley según la cual la fuerza electromotriz (fem) de una celda galvánica , formada por un par de electrodos metálicos separados por electrolito, es la diferencia entre los potenciales de sus dos electrodos (por tanto, dos electrodos idénticos). y un electrolito común da fem neta cero). Esto puede denominarse Ley de Volta de la serie electroquímica.
En 1800, como resultado de un desacuerdo profesional sobre la respuesta galvánica defendida por Galvani, Volta inventó la pila voltaica , una de las primeras baterías eléctricas que producía una corriente eléctrica constante. [17] Volta había determinado que el par de metales diferentes más eficaz para producir electricidad era el zinc y el cobre . Inicialmente, experimentó con celdas individuales en serie, siendo cada celda una copa de vino llena de salmuera en la que se sumergían dos electrodos diferentes. La pila voltaica reemplazó las copas con cartón empapado en salmuera.
Al anunciar su descubrimiento de la pila voltaica, Volta rindió homenaje a las influencias de William Nicholson , Tiberius Cavallo y Abraham Bennet . [18]
A la batería fabricada por Volta se le atribuye ser una de las primeras celdas electroquímicas. Consta de dos electrodos: uno de zinc y otro de cobre . El electrolito es ácido sulfúrico mezclado con agua o una forma de salmuera de agua salada . El electrolito existe en forma 2 H + y SO.2-4. El zinc metálico, que es más alto en la serie electroquímica que el cobre y el hidrógeno, se oxida a cationes de zinc (Zn 2+ ) y crea electrones que se mueven hacia el electrodo de cobre. Los iones de hidrógeno cargados positivamente ( protones ) capturan electrones del electrodo de cobre, formando burbujas de gas hidrógeno, H2 . Esto hace que la varilla de zinc sea el electrodo negativo y la varilla de cobre el electrodo positivo. Por lo tanto, hay dos terminales y fluirá una corriente eléctrica si están conectados. Las reacciones químicas en esta celda voltaica son las siguientes:
El cobre metálico no reacciona, sino que actúa como catalizador para la formación de gas hidrógeno y como electrodo para la corriente eléctrica. El anión sulfato ( SO2-4) tampoco sufre ninguna reacción química, sino que migra al ánodo de zinc para compensar la carga de los cationes de zinc formados allí. Sin embargo, esta celda también tiene algunas desventajas. No es seguro manipularlo, ya que el ácido sulfúrico, incluso diluido, puede ser peligroso. Además, la potencia de la celda disminuye con el tiempo porque no se libera gas hidrógeno. En cambio, se acumula en la superficie del electrodo de cobre y forma una barrera entre el metal y la solución electrolítica.
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En 1809, Volta se convirtió en miembro asociado del Real Instituto de los Países Bajos . [19] En honor a su trabajo, Volta fue nombrado conde por Napoleón Bonaparte en 1810. [1]
Volta se retiró en 1819 a su finca en Camnago, una frazione de Como, Italia , ahora llamada "Camnago Volta" en su honor. Murió allí el 5 de marzo de 1827, poco después de cumplir 82 años. [20] Los restos de Volta fueron enterrados en Camnago Volta. [21]
El legado de Volta se celebra en el monumento conmemorativo Tempio Voltiano ubicado en los jardines públicos junto al lago. También hay un museo construido en su honor, que exhibe algunos de los equipos que Volta utilizó para realizar experimentos. [22] Cerca se encuentra la Villa Olmo , que alberga la Fundación Voltiana, organización que promueve actividades científicas. Volta llevó a cabo sus estudios experimentales y realizó sus primeros inventos cerca de Como. [23]
En el antiguo campus de la Universidad de Pavía se encuentra el aula (Aula Volta) encargada por el emperador José II a Leopoldo Pollack en 1787 para las conferencias de Alessandro Volta, [13] mientras que en el Museo de Historia de la Universidad se encuentran numerosos instrumentos científicos que Pertenecía a Volta, su silla y su pizarra. [14]
Su imagen apareció en el billete de 10.000 liras italianas (1990-1997) junto con un boceto de su pila voltaica. [24]
A finales de 2017, Nvidia anunció una nueva microarquitectura de GPU centrada en estaciones de trabajo llamada Volta .
La especie de anguila eléctrica Electrophorus voltai , descrita en 2019 y la mayor productora de bioelectricidad de la naturaleza, lleva el nombre de Volta. [25]
Volta fue criado como católico y durante toda su vida continuó manteniendo su creencia. [26] Debido a que no fue ordenado clérigo como esperaba su familia, a veces fue acusado de ser irreligioso y algunas personas han especulado sobre su posible incredulidad, destacando que "no se unió a la Iglesia", [27] o que prácticamente "ignoró el llamado de la iglesia". [28] Sin embargo, despejó las dudas en una declaración de fe en la que dijo:
No entiendo cómo alguien puede dudar de la sinceridad y constancia de mi apego a la religión que profeso, la religión romana, católica y apostólica en la que nací y crecí, y de la que siempre he hecho confesión, exterior e interiormente. . De hecho, y con demasiada frecuencia, he fallado en la realización de esas buenas obras que son la marca de un cristiano católico, y he sido culpable de muchos pecados; pero a través de la misericordia especial de Dios, nunca, en la medida en que lo he hecho, Lo sé, vacilé en mi fe... En esta fe reconozco un don puro de Dios, una gracia sobrenatural; pero no he descuidado aquellos medios humanos que confirman la creencia y derriban las dudas que a veces surgen. Estudié atentamente los fundamentos y fundamentos de la religión, las obras de los apologistas y agresores, las razones a favor y en contra, y puedo decir que el resultado de tal estudio es revestir la religión con tal grado de probabilidad, incluso por la razón meramente natural. , que todo espíritu no pervertido por el pecado y la pasión, todo espíritu naturalmente noble debe amarlo y aceptarlo. ¡Que esta confesión que me han pedido y que doy de buena gana, escrita y suscrita de mi propia mano, con autoridad para mostrarla a quien quiera, porque no me avergüenzo del Evangelio, produzca buenos frutos! [29] [30]
