Phát minh ra đèn điện

Phát minh ra Đèn Điện.

Tháng 3 năm 1878 là đầu thời kỳ Edison bắt tay vào việc nghiên cứu đèn điện. Vào thời bấy giờ người ta chỉ biết tới nguyên tắc của đèn hồ quang là loại đèn được phát minh vào khoảng năm 1809. Khi đốt đèn hồ quang, người ta phải luôn luôn thay thỏi than, ngoài ra đèn còn phát ra tiếng cháy sè sè và cho một sức nóng quá cao, kèm theo một mùi khó chịu, không thích hợp với việc xử dụng trong nhà.

Vào năm 1831, Michael Faraday tìm ra nguyên tắc của máy ma-nhê-tô là bộ máy sinh ra các tia lửa đốt loại khí bên trong động cơ dầu lửa. Tới năm 1860, một loại đèn điện sơ sài ra đời tuy chưa thực dụng nhưng đã khiến cho người ta nghĩ tới khả năng của điện lực trong việc làm phát sáng. Thomas Edison cũng cho rằng điện lực có thể cung cấp một thứ ánh sáng dịu hơn, rẻ tiền hơn và an toàn hơn ánh sáng của đèn hồ quang của William Wallace. Edison đã tìm đọc tất cả các sách báo liên quan tới điện học. Ông muốn thấu triệt sâu rộng lý thuyết về điện lực để có thể mang kiến thức của mình vào các áp dụng thực tế. Ngày nay trong số 2,500 cuốn sổ tay 300 trang được Viện Edison cất giữ, người ta còn thấy hơn 200 cuốn ghi chép về điện học. Chính những điều ghi chép này đã là căn bản của các khám phá vĩ đại của thiên tài Edison trong phạm vi Khoa Học và Kỹ Thuật.

Thời bấy giờ, báo chí nói nhiều đến công cuộc nghiên cứu của Edison về đèn điện làm cho các công ty đèn thắp bằng khí đốt lo ngại trong khi đó Edison khuyên các hội viên của Công Ty Đèn Điện Edison (the Edison Electric Light Co.) bỏ thêm 50,000 đô la để ông theo đuổi công trình nghiên cứu. Hồi đó trong phòng thí nghiệm tại Menlo Park có vào khoảng 50 người làm việc không ngừng. Bình điện, dụng cụ, hóa chất và máy móc chất cao trong các phòng nghiên cứu. Đồng thời với việc nghiên cứu đèn điện, Edison còn phải cải tiến rất nhiều máy móc khác cũng như tìm ra các kỹ thuật cần thiết vì vào thời bấy giờ, kỹ nghệ điện lực còn trong giai đoạn phôi thai. Cũng nhờ nghiên cứu đèn điện, Edison đã sáng chế ra cầu chì, cái ngắt điện, đynamô, các lối mắc dây. . .

Căn cứ từ đèn hồ quang của Wallace, Edison thấy rằng có thể có ánh sáng từ một vật cháy sáng bằng cách đốt nóng. Edison đã dùng nhiều vòng dây kim loại rất mảnh rồi cho dòng điện có cường độ lớn đi qua để những vòng dây đó nóng đỏ lên, nhưng chỉ sau chốc lát, các vòng đó đều cháy thành than. Vào tháng 4 năm 1879, Edison nẩy ra một sáng kiến. Ông tự hỏi cái gì sẽ xẩy ra nếu sợi dây kim loại được đặt trong một bóng thủy tinh không chứa không khí? Edison liền cho gọi Ludwig Boehm, một người thợ thổi thủy tinh tại Philadelphia tới Menlo Park và phụ trách việc thổi bóng đèn. Việc rút không khí trong bóng đèn cũng đòi hỏi một máy bơm mạnh mà vào thời đó chỉ có tại trường đại học Princeton. Cuối cùng Edison cũng mang được chiếc máy bơm đó về Menlo Park.

Edison thử cho một sợi kim loại rất mảnh vào trong bóng thủy tinh rồi rút không khí ra hết, khi nối dòng điện, ông có được thứ ánh sáng trắng hơn, thời gian cháy cũng lâu hơn nhưng chưa đủ. Ngày 12/ 04/1879, để bảo vệ phát minh của mình, Edison xin bằng sáng chế về bóng đèn cháy trong chân không mặc dù ông biết rằng loại đèn này chưa hoàn hảo vì ông chưa tìm ra được một thứ gì dùng làm tóc trong bóng đèn. Edison đã dùng sợi Platine nhưng thứ này quá đắt tiền lại làm tốn nhiều điện lực hơn là cho ánh sáng hữu ích. Edison đã thử với nhiều thứ kim loại hiếm, chẳng hạn như Rhodium, Ruthenium, Titane, Zirconium và Baryum nhưng tất cả những chất đó chưa cho kết quả khả quan.

Vào 3 giờ sáng ngày Chủ Nhật, 19/ 10/ 1879, trong khi Edison và Batchelor, người cộng sự, đang cặm cụi thí nghiệm thì nhà phát minh chợt nghĩ tại sao không dùng một sợi than rất mảnh. Edison nghĩ ngay tới thứ thường dùng nhất trong nhà là sợi chỉ may. Ông liền bảo Batchelor đốt cháy sợi chỉ để lấy các sợi than rồi cho vào bóng đèn. Khi nối dòng điện, đèn cháy sáng, phát ra một thứ ánh sáng không đổi và chói chan. Edison và các cộng sự viên thở ra nhẹ nhõm. Nhưng mọi người đều không rõ đèn cháy sáng như vậy được bao lâu? 2 giờ trôi qua, rồi 3, 4. . . rồi 12 giờ. . . đèn vẫn sáng. Edison đành nhờ các cộng sự viên thay thế để đi ngủ. Chiếc đèn điện đầu tiên của Thomas Edison đã cháy liền trong hơn 40 giờ đồng hồ khiến cho mọi người hân hoan, tin tưởng vào kết quả. Lúc đó, Edison mới tăng điện thế lên khiến cho sợi dây cháy sáng gấp bội rồi đứt hẳn.

Rất hãnh diện về phát minh của mình, Edison viết thư mời viên chủ nhiệm tờ báo New York Herald gửi đặc phái viên tới Menlo Park. Ký giả Marshall Fox đã tới phòng thí nghiệm của Edison và cùng nhà phát minh làm việc trong hai tuần lễ. Sáng Chủ Nhật 21/12/1879, tờ báo Herald tường thuật về sự phát minh ra chiếc đèn điện nhưng bài tường trình này đã làm đại chúng nghi ngờ và có người còn cho rằng “một thứ ánh sáng như vậy trái với định luật thiên nhiên”. Có nhà báo lại khôi hài câu chuyện và bảo “đèn điện của Edison đã được ông dùng bóng bay thả lên trời thành những ngôi sao lấp lánh ban chiều”.

Edison rất buồn cười về những lời phủ nhận sự thật. Ông quyết định trình bày trước đại chúng chiếc đèn điện để phá tan mọi mối hoài nghi. Ông cho treo hàng trăm bóng đèn điện quanh phòng thí nghiệm, quanh nhà ở và dọc theo các con đường tại Menlo Park. Ngày 31/12/1879, một chuyến xe lửa đặc biệt đã xuôi ngược New York - Menlo Park, mang theo hơn 3,000 người hiếu kỳ gồm cả các nhà khoa học, các giáo sư, các nhân viên chính quyền cũng như các nhà kinh tài tới quan sát tận mắt chiếc đèn điện. Đêm hôm đó cả vùng Menlo Park tràn ngập trong ánh sáng chan hòa của một thứ đèn mới.


Công Ty Đèn Điện Edison.

Thành công của chiếc đèn điện làm cho công ty khí thắp xuống dốc trong khi đó, Edison vẫn cho rằng đèn điện chỉ đắc dụng khi nào ông tìm ra được một thứ sợi tóc rẻ và bền hơn. Ông cho thử hơn 6,000 thứ sợi thảo mộc, cuối cùng đã chọn một thứ tre Nhật Bản và loại sợi này đã được dùng trong suốt 10 năm trường trước khi bị chất Tungstène thay thế.

Edison lại tính tới việc dùng điện lực thắp sáng một khu vực rộng lớn hơn. Ông quyết định dùng một quận trong thành phố New York rộng 2,500 mét vuông làm nơi thí nghiệm. Ông tìm ra nhiều phương pháp cách điện và chính ông trông coi việc đặt đường dây. Vào năm 1881, số chuyên viên về điện lực rất hiếm. Edison liền mở ra một trường dạy nghề và đặt những cộng sự viên cũ của mình vào các chân giảng viên. Chính ông cũng viết ra một cuốn sách kỹ thuật về điện học. Nhờ cách làm việc có phương pháp như vậy, sang năm sau Edison đã có hơn 1,500 người chuyên đào đường, đặt đường dây và bắt dây điện vào tư gia. Một nhu cầu mới cần thiết nữa lại được đặt ra là việc thiết lập một nhà máy phát điện mạnh. Việc này đòi hỏi nhiều triệu đô la. Một công ty vì thế được thành lập với tên là Công Ty Đèn Điện Edison tại New York (the Edison Electric Lighting Company of New York).

Edison lập ra một xưởng chế tạo các thành phần của máy phát điện, một xưởng chuyên làm bóng đèn điện và một cơ xưởng đặc biệt chuyên sản xuất các đồng hồ điện, các đui đèn, ngắt điện cùng các phụ tùng cần thiết cho ngành kỹ nghệ mới này.

Từ trước, công ty khí thắp độc quyền phụ trách việc đốt đèn các con đường và cung cấp khí đốt cho dân chúng. Edison muốn thay thế những phương tiện thắp sáng cũ đó bằng một cách khác, vừa tiện lợi hơn, vừa rẻ tiền hơn. Ông biết rằng ông đã tham dự một cuộc mạo hiểm rất khó khăn, nếu thất bại, ông sẽ mất hết danh tiếng, tiền bạc và tín nhiệm của dân chúng cũng như của bạn bè. Nhưng Edison vẫn không sờn lòng. Ông tuyên bố rằng tiền phí tổn về điện lực sẽ rẻ hơn tiền khí thắp và ông chỉ nhận tiền của thân chủ khi nào họ thấy thỏa mãn về cách cung ứng điện lực. Cuộc thí nghiệm đại quy mô này đã khiến Edison phải từ chối đi dự các bữa tiệc, các buổi diễn thuyết. . . Người ta thường thấy nhiều đêm ông Edison, với chiếc khăn quàng quấn quanh cổ, bước xuống những đường rãnh đặt dây điện hoặc trông coi việc thiết lập nhà máy điện trên đường Pearl.

Tới ngày 4 tháng 9 năm 1882, tất cả các công tác thiết kế đã hoàn thành và sẵn sàng chờ đợi sự thí nghiệm. Tại nhà máy phát điện đường Pearl, người thợ đổ than vào lò, các động cơ bắt đầu chuyển vận, Edison hạ chiếc cần xuống và trong khoảng khắc, dòng điện đi qua 24 cây số đường dây khiến cho hàng trăm bóng đèn Edison cháy sáng trong các công sở, cơ xưởng và các tư gia. Ông Thomas Edison đã thắng cuộc và lấy lại được niềm tin của toàn thể dân chúng.

Mặc dù là một nhà kỹ thuật có tài, Edison rất ghét sự trục lợi, đầu cơ. Khi đã đạt được các công trình nghiên cứu rồi, Edison lấy làm thỏa mãn về sự thành công mà coi thường các lời lãi do phát minh của mình mang tới. Edison đã bán xưởng chế tạo bóng đèn cho một công ty điện và công ty này về sau trở nên rất phát đạt và nổi danh trên thế giới : Công Ty General Electric.

Hai năm sau ngày thành công về đèn điện, bà Mary mắc bệnh thương hàn và qua đời, để lại cho chồng ba đứa con và lòng thương nhớ. Quá buồn phiền, Edison gửi các con về ông bà ngoại tại New York còn mình thì tìm quên trong phòng thí nghiệm. Edison nhận thấy cần phải có một cơ xưởng rộng lớn hơn cơ xưởng Menlo Park. Ông đã chọn thành phố West Orange, thuộc tiểu bang New Jersey. Công việc xây cất được bắt đầu. Cũng trong thời gian này, Edison cho thiết lập thêm một phòng thí nghiệm để làm việc trong mùa đông, vì thế một cơ xướng mới được lắp ráp tại Fort Myers, một nơi gần bờ biển trong tiểu bang Florida.

Trong khoảng thời gian từ năm 1881 tới năm 1887, Thomas Edison nghiên cứu nhiều thứ và phát minh ra các máy móc thuộc nhiều loại. Ông đã tìm ra cách gửi điện tín từ một ga tới một xe lửa đang chạy. Ông đã thử cách cất giữ trái cây trong chân không, phác họa ra máy bay trực thăng, máy gặt bông gòn, máy may điện, thang máy điện, xe lửa điện, xe gạt tuyết và ông khảo cứu cả về vô tuyền điện. Ngày nay “hiện tượng Edison” còn được áp dụng vào các bóng đèn máy vô tuyến truyền thanh.

Công việc quá bận rộn đã khiến Edison quên bớt nỗi buồn phiền về người vợ đã khuất. Ông bắt đầu cảm thấy cần phải ra khỏi tháp ngà. Người ta thường thấy ông đi dự các buổi trình diễn âm nhạc hay có mặt tại các bữa yến tiệc. Vào một buổi chiều năm 1885, trong một bữa ăn do một người bạn tổ chức, Edison đã gặp một thiếu nữ rất đẹp và duyên dáng, hôm đó đang ngồi tại đàn dương cầm. Nàng tên là Mina Miller, là con gái của ông Lewis Miller, một kỹ nghệ gia và cũng là người phát minh ra chiếc máy gặt lúa. Hai người trở nên đôi bạn thân.

Lần gặp gỡ cô Mina đã làm cho Edison hết cô đơn. Edison đã dạy cho Mina tín hiệu Morse vì ông kém về thính giác. Trong một buổi đi coi hát, Edison đã dùng tín hiệu Morse để hỏi cảm tình của Mina đối với ông. Cô Mina cũng đáp lại bằng thứ tín hiệu đó. Hai người cưới nhau vào năm 1886, khi đó chàng 39, nàng 21 tuổi, nhưng sự chênh lệch về tuổi tác không là hàng rào ngăn cách hai người. Edison thường ăn mặc lôi thôi như một đứa trẻ và Mina đã săn sóc chồng từng chút một. Mina thường dấu chiếc áo ngoài của chồng nên khi muốn ra đường, Edison phải gọi tới nàng, đó là lúc nàng kiểm soát cách ăn mặc, bắt chồng phải cạo râu, chải tóc.

Mina còn săn sóc Edison cả về sự ăn uống. Chính nàng tự tay mang thức ăn tới phòng thí nghiệm cho chồng và luôn luôn khuyến khích chồng bằng những lời nói êm dịu. Nếu Mary Stitwell, người vợ thứ nhất của Edison, là người đã góp phần quan trọng vào các thành công đầu tiên thì Mina Miller lại là người bạn trung thành và cộng sự viên đắc lực của Edison. Nàng luôn luôn theo chồng trong các chuyến du lịch hay tham dự những buổi yến tiệc, nàng nhắc lại cho Edison những gì ông không nghe rõ. Trong các buổi tiếp tân tại nhà, các bạn của Edison đã tặng Mina danh hiệu “Bà chủ nhà duyên dáng nhất Mỹ Quốc”. Mina còn làm cho gia đình Edison gồm 4 trai, 2 gái, trong đó có 3 người con của Mary, tất cả đều cảm thấy hạnh phúc.