Tudtad, hogy a modern elektromos autók, sőt a legendás Tesla is egy olyan embernek köszönheti a létezését, akinek a nevét valószínűleg még soha nem is hallottad? Vagy azt, hogy a számítógéped hűtőventilátora és a hűtőszekrényed kompresszora ma azért működhet, mert egy szegény falusi kovács felesége felvágta a saját ruháját, hogy szigetelést készítsen belőle?
Igen, pontosan így kezdődött a ma már megszokott villanymotor története. Lássuk, hogyan is történt!
1833-ban a vermonti Brandonból származó autodidakta kovács, Thomas Davenport hallott a kor technikai csodájáról – azokról a nagyteljesítményű elektromágnesekről, amelyeket a Crown Point-i kohászati üzemben használtak. Csak azért, hogy a saját szemével láthassa őket, több mint 25 kilométert tett meg lóháton. Egy mai ember számára ez egy rövid kiruccanásnak tűnik, de egy 19. századi falusi kovácsnak szinte zarándoklat volt a jövő technológiájához.
A látottak annyira lenyűgözték, hogy megtakarításainak jelentős részét az egyik mágnes megvásárlására fordította.
Esküvői ruha és az első motor: A különös kapcsolat
Miután hazatért, feleségével, Emilyvel együtt nekiláttak megfejteni az elektromosság titkát. Miközben Thomas darabjaira szedte a szerkezetet, Emily gondosan feljegyzett minden egyes részletet, mintha csak érezte volna, hogy valami sokkal nagyobb horderejű dologban vesznek részt, mint egy egyszerű otthoni kísérlet.
A probléma az volt, hogy a szerkezetet szinte lehetetlen volt megismételni. A mágnesben lévő huzal selyemmel volt szigetelve, a selyem pedig ritkaságnak számított a vidéki Vermontban.
Ekkor Emily olyasmit tett, ami ma már szinte szimbolikus gesztusnak tűnik az elektromos korszak születésénél. Szétvágta a saját esküvői ruháját, hogy szövetcsíkokat készítsen a vezetékek szigeteléséhez. Az emberiség történetének egyik legelső villanymotorja gyakorlatilag egy esküvői öltözék cafatjaira épült.
A selymet akkoriban azért használták, mert kiváló szigetelőanyag. Rosszul vezeti az elektromos áramot, kellően strapabíró, hajlékony és könnyen feltekerhető a vezetékre. Ráadásul a modern műanyagok és szintetikus polimerek megjelenése előtt a szigetelőanyagok választéka meglehetősen szűkös volt. Ezért az első elektromágnesek, generátorok és villanymotorok vezetékeit gyakran éppen selyemszállal vagy selyemszövettel tekerték körbe.
És hogy el tudd képzelni, röviden leírom a technológiát. A rézhuzalt több réteg selyemmel vonták be, majd lakkal, viasszal vagy gyantával itatták át, így a meneteket közvetlenül egymás mellé lehetett helyezni a rövidzárlat kockázata nélkül. Lényegében ugyanaz volt az elv, mint a mai szigetelőszalagnál vagy a tekercselőhuzalok lakkszigetelésénél.
A falusi kovács ötletének tesztelése
Miután a selyemcsíkokat rátekerte a huzalra, Davenport elkezdte tesztelni az akkori mércével őrült ötletét. Mi van, ha az elektromosság nemcsak szikrák keltésére és a vas vonzására képes, hanem mechanikai munkát is tud végezni? Mi van, ha felválthatja az állatok, a víz és a gőz erejét?
Hamarosan összeállított egy olyan eszközt, amelyet ma villanymotornak neveznénk. Az egyik mágnest egy kerékre rögzítette, a másikat egy rögzített keretre. Amikor áram folyt át a rendszeren, a kerék forogni kezdett.
Egy mai mérnök Davenport motorjára pillantva valószínűleg húzná a száját a mechanikai esetlensége láttán. De a feltaláló célja nem az volt, hogy tökéletes villanymotort hozzon létre, hanem az, hogy a történelemben először bírja rá az elektromosságot egy tengely folyamatos forgatására.
Davenport valódi motorja mindemellett összetettebb volt, mint amilyennek látszik. Elektromágneseket és egy kommutátort használt benne, amely forgás közben megfordította az áram irányát. Különben a kerék egyszerűen a vonzás pozíciójába fordult volna és megállt volna, ahelyett hogy folyamatosan forog. Éppen a kommutátor volt a szerkezet egyik legrafináltabb része.
A történelemben először a mozgás nem a szélből, nem a lezúduló vízből és nem égő tüzelőanyagból született, hanem közvetlenül az elektromosságból.
1834 nyarára Davenport a szomszédjával, Orange Smalley-val közösen épített egy motort, amely percenként körülbelül 30-as fordulatszámmal forgott. Az akkori ipar számára ez szinte játékszer volt. Az emberiség jövője szempontjából viszont a Wright fivérek repülőgépének első felszállásához mérhető pillanat.
Később Davenport így emlékezett vissza:
„Villámcsapásként hasított belém a gondolat, hogy létezik egy elérhető, ember által megzabolázható erő.” Olyasmit látott meg, amit körülötte szinte senki más: egy olyan világot, ahol a gépeket nem gőz, hanem az elektromosság láthatatlan áramlása hozza mozgásba.
De a nagy találmányok története ritkán alakul boldogan. Sajnos itt sem volt ez másképp.
Problémák a találmánnyal
1835-ben Washingtonba utazott, hogy szabadalmaztassa az eszközt. Még az eljárás befejezésére sem volt elég pénze. Hogy ne menjen teljesen tönkre, kénytelen volt eladni a működő modelljét. Aztán újabb csapás történt: 1836 decemberében egy tűzvész elpusztította az Egyesült Államok Szabadalmi Hivatalát a dokumentumaival és mintapéldányaival együtt. Minden, amiért dolgozott, a lángok martalékává vált.
Bárki más valószínűleg feladta volna. Davenport azonban mindent újrakezdett.
Csak 1837 februárjában, több próbálkozás és számos elutasítás után kapta meg a 132. számú szabadalmat – az Egyesült Államok történetének legelső szabadalmát egy elektromos szerkezetre. A dokumentum lényegében arra adott neki jogot, hogy „elektromágneses úton bármit mozgásba hozzon”. Ma ez szinte hihetetlenül hangzik: egyetlen ember kapott szabadalmat egy olyan alapelvre, amely később a globális elektrotechnika alapjává vált.
Az újságok el voltak ragadtatva. Az újságírók Benjamin Franklinhez és Robert Fultonhoz hasonlították. Egyes lapok csillagászati összegre, 600 ezer dollárra becsülték szabadalmi jogainak értékét – ez az összeg kora egyik leggazdagabb emberévé tehette volna.
És pontosan ebben a pillanatban mérte a sors a végső csapást.
Kitört az 1837-es pénzügyi pánik. A befektetők eltűntek. A gazdaság összeomlott. Az üzlettársa becsapta, és eltulajdonította a cég pénzét. Amikor néhány évvel később az egyik befektető végre kifizetett Davenportnak 3000 dollárt, a bankjegyeket kibocsátó bank hamarabb csődbe ment, mint hogy sikerült volna valódi pénzre váltania őket.
Mintha maga a korszak zárkózott volna el az ötletei elől.
A történet tanulsága
Tönkremenve és elfeledve tért vissza kisvárosába, Brandonba, anélkül, hogy megláthatta volna, mivé növi ki magát a találmánya.
Nem láthatta a villamosokat. Nem láthatta a felhőkarcolókban fel-le járó lifteket. Nem láthatta a hűtőszekrényeket, a klímaberendezéseket, a mosógépeket és a gyári futószalagokat. Nem láthatta az elektromos autókat. Nem láthatta a számítógépeket és az adatközpontokat. Nem láthatta azt a többmilliárd villanymotort, amelyek ma észrevétlenül dolgoznak körülöttünk minden egyes másodpercben.
De valahányszor elindul a ventilátor a laptopban, forog a merevlemez, kinyílnak a liftajtók, működésbe lép a hűtő kompresszora vagy elindul egy elektromos autó, ezen eszközök mélyén valahol ott él a vermonti kovács ötlete.
Annak az embernek az öröksége, aki elsőként kényszerítette az elektromosságot egy kerék forgatására, és ezzel elindította az emberiség történetének egyik legmeghatározóbb technológiai forradalmát.
