Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta ( 18 de febrero de 1745 - 5 de marzo de 1827) fue un físico y químico italiano pionero de la electricidad y la energía , [ 1 ] [ 2 ] [3] y se le atribuye la invención de la batería eléctrica y el descubrimiento del metano. Inventó la pila voltaica en 1799 e informó de los resultados de sus experimentos en una carta de dos partes al presidente de la Royal Society,[4] [ 5] que se publicó en 1800. [ 6 ] Con esta invención , Volta demostró que la electricidad podía generarse químicamente y desacreditó la teoría prevaleciente de que la electricidad era generada únicamente por seres vivos. La invención de Volta desató un gran entusiasmo científico y llevó a otros a realizar experimentos similares, lo que finalmente condujo al desarrollo del campo de la electroquímica . [5]
Volta 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 inclinó por la vida doméstica y esto fue más evidente en sus últimos años, cuando tendió 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 del SI de potencial eléctrico se llama voltio en su honor.
Volta nació en Como , una ciudad en el 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 Inzaghi. [8] En 1794, Volta se casó con una dama aristocrática también de Como, Teresa Peregrini, con quien crió 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 de este aparato fue tan extensa que a menudo se le atribuye su invención, a pesar de que una máquina que funcionaba según el mismo principio fue descrita en 1762 por el experimentador sueco Johan Wilcke . [1] [9] En 1777, viajó por Suiza, donde se hizo amigo de HB de Saussure .
Entre 1776 y 1778, Volta estudió la química de los gases. Investigó y descubrió el metano tras 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 Maggiore , [10] y en 1778 logró aislarlo. [11] Ideó experimentos como la ignición del metano mediante una chispa eléctrica en un recipiente cerrado.
Volta también estudió lo que ahora llamamos capacitancia eléctrica , desarrollando medios separados para estudiar tanto la diferencia de potencial eléctrico ( V ) como la carga ( Q ), y descubriendo que para un objeto dado, son proporcionales. [12] Esto se llama Ley de Capacitancia de Volta, y para este trabajo, la unidad de potencial eléctrico ha sido denominada 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 clases de Volta estaban tan concurridas de estudiantes que el posterior emperador José II ordenó la construcción (basándose 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, comprados 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 pata de rana y entre sí. Volta se dio cuenta de que la pata de rana servía como conductor de electricidad (lo que ahora llamaríamos un electrolito ) y como detector de electricidad. También entendió que las patas de rana eran irrelevantes para la corriente eléctrica , que era causada por los dos metales diferentes. [16] Reemplazó la pata de rana con papel empapado en salmuera y detectó el flujo de electricidad por otros medios que le eran familiares de sus estudios anteriores. De esta manera, descubrió la serie electroquímica y la ley de que la fuerza electromotriz (fem) de una celda galvánica , que consiste en un par de electrodos metálicos separados por un electrolito, es la diferencia entre sus dos potenciales de electrodo (por lo tanto, dos electrodos idénticos y un electrolito común dan una fem neta cero). Esto puede llamarse la 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 batería eléctrica temprana , 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, cada celda era una copa de vino llena de salmuera en la que se sumergían los 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]
La batería fabricada por Volta se considera una de las primeras celdas electroquímicas. Consta de dos electrodos: uno de zinc y el otro de cobre . El electrolito es ácido sulfúrico mezclado con agua o una forma de salmuera de agua salada . El electrolito existe en forma de 2 H + y SO2−4El metal zinc, que se encuentra en una posición más alta en la serie electroquímica que el cobre y el hidrógeno, se oxida a cationes zinc (Zn 2+ ) y crea electrones que se desplazan hacia el electrodo de cobre. Los iones de hidrógeno con carga positiva ( protones ) capturan electrones del electrodo de cobre, formando burbujas de gas hidrógeno, H 2 . 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 funciona 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 que se forman allí. Sin embargo, esta celda también tiene algunas desventajas. No es segura de manejar, ya que el ácido sulfúrico, incluso si está diluido, puede ser peligroso. Además, la potencia de la celda disminuye con el tiempo porque el gas hidrógeno no se libera, sino que 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 Instituto Real 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, justo después de su 82 cumpleaños. [20] Los restos de Volta fueron enterrados en Camnago Volta. [21]
El legado de Volta se celebra en el memorial Tempio Voltiano , situado 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, una organización que promueve actividades científicas. Volta llevó a cabo sus estudios experimentales y produjo sus primeros inventos cerca de Como. [23]
En el Antiguo Campus de la Universidad de Pavía se encuentra el Aula Volta encargada por el emperador José II a Leopoldo Pollack en 1787 para las lecciones de Alessandro Volta, [13] mientras que en el Museo Histórico de la Universidad se conservan numerosos instrumentos científicos que pertenecieron a Volta como su cátedra y su pizarra. [14]
Su imagen fue representada 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 las estaciones de trabajo llamada Volta .
La especie de anguila eléctrica Electrophorus voltai , descrita en 2019 y el mayor productor de bioelectricidad de la naturaleza, recibió el nombre de Volta. [25]
Volta fue criado como católico y durante toda su vida mantuvo su fe. [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, enfatizando que "no se unió a la Iglesia", [27] o que prácticamente "ignoró el llamado de la Iglesia". [28] Sin embargo, arrojó dudas en una declaración de fe en la que dijo:
No comprendo cómo alguien puede dudar de la sinceridad y constancia de mi apego a la religión que profeso, la religión católica, apostólica y romana en la que nací y me crié, y de la que siempre he hecho confesión, externa e internamente. Es cierto que he fallado, y con demasiada frecuencia, en la realización de las buenas obras que son la marca de un cristiano católico, y he sido culpable de muchos pecados; pero por la especial misericordia de Dios nunca, hasta donde sé, he vacilado en mi fe... Reconozco en esta fe un don puro de Dios, una gracia sobrenatural; pero no he descuidado los medios humanos que confirman la creencia y derriban las dudas que a veces surgen. He estudiado atentamente los fundamentos y las bases de la religión, las obras de los apologistas y los atacantes, 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 amarla y aceptarla. Que esta confesión que me han pedido y que doy voluntariamente, escrita y firmada por mi propia mano, con autoridad para mostrarla a quien quiera, porque no me avergüenzo del Evangelio, produzca algún buen fruto. [29] [30]
