Alessandro Volta

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Alessandro Volta
Conhecido(a) por Invenção da pilha, descoberta do metano, volt
Nascimento 18 de fevereiro de 1745
Como, Flag of Milan.svg Ducado de Milão
Morte 5 de março de 1827 (82 anos)
Como, Flag of Kingdom of Lombardy-Venetia.gif Reino Lombardo-Vêneto
Nacionalidade Italiano
Prêmios Medalha Copley (1794)
Instituições Universidade de Pavia
Campo(s) Física, química

Alessandro Volta (Como, 18 de fevereiro de 1745 — Como, 5 de março de 1827) foi um físico italiano,[nota 1] conhecido especialmente pela invenção da primeira bateria elétrica, a chamada pilha de Volta. Mais tarde, viria a receber o título de conde.

Vida pessoal e trabalhos iniciais[editar | editar código-fonte]

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta nasceu e foi educado em Como, Ducado de Milão, onde se tornou professor de física na Escola Real em 1774. A sua paixão foi sempre o estudo da electricidade, e como um jovem estudante, ele escreve um poema em latim na sua nova fascinante descoberta. De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus foi o seu primeiro livro científico. Apesar da sua genialidade desde jovem, começou a falar somente aos quatro anos de idade.

Em 1751, com seis anos de idade, foi encaminhado pela família para a escola jesuítica, pois era de interesse familiar que seguisse carreira eclesiástica, porém, em 1759, com quatorze anos decidiu estudar física, e dois anos depois abandonou a escola jesuítica e desistiu da carreira eclesiástica. Em 1775, aprimorou o eletróforo, uma máquina que produz electricidade estática.

Volta é comumente creditado como o inventor dessa máquina que foi de fato inventada três anos antes.[1] [2]

Estudou a química de gases entre 1776 e 1778. Após ler um ensaio de Benjamin Franklin sobre "ar inflamável", cuidadosamente procurou-o em Itália. Volta descobriu o metano.

Em novembro de 1776, Volta encontrou metano no lago Maior, e em 1778 ele conseguiu isolar o mesmo.[3]

Volta explica o princípio da "coluna elétrica" a Napoleão Bonaparte em 1801

Em 1779, tornou-se professor de física na Universidade de Pavia, posição que ocupou durante 25 anos.

Em 1794, Volta casou-se com Teresa Peregrini, filha do conde Ludovico Peregrini. O casal teve três filhos.[4]

Em setembro de 1801, Volta viajou a Paris aceitando um convite do imperador Napoleão Bonaparte, para mostrar as características de seu invento (a pilha de Volta) no Institut de France. Em honra ao seu trabalho no campo de electricidade, Napoleão Bonaparte nomeou Volta conde em 1810.

Em 1815, o imperador da Áustria'[nota 1] nomeou Volta professor de filosofia na Universidade de Pádua.

Volta está enterrado na cidade de Como, Itália. O "Templo Voltiano" perto do lago de Como é um museu devotado ao trabalho do físico italiano: os seus instrumentos e as publicações originais estão à mostra de todos.

Volta e Galvani[editar | editar código-fonte]

Luigi Galvani, físico italiano, por volta do ano 1800 descobriu algo que ele denominou eletricidade animal. Ele descreveu em sua obra De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius [5] diversos experimentos onde estimulava nervos de rãs eletricamente e podia observar sua contração muscular.

Volta fez observações no trabalho de Galvani e realizou também experimentos, concluindo que algo como eletricidade animal não existia, ou seja, que as rãs não produziam eletricidade própria. O que ocorria era que os metais utilizados na conexão dos nervos e músculos da rã estavam gerando a eletricidade que causava as contrações. Volta percebeu que as contrações nos músculos das rãs ocorriam e continuavam por um tempo enquanto havia um circuito de dois metais heterogêneos. Disto ele concluiu que o princípio de excitação residia nos metais. Concluiu também que a corrente elétrica surgia quando estes metais estavam separados por um meio condutor, como as pernas da rã ou uma solução salina. De acordo com o físico italiano, o músculo funcionava apenas como um condutor e detector biológico da corrente elétrica.[6]

Volta descobriu então que uma força eletromotriz seria gerada quando dois metais heterogêneos eram colocados em contato. Em 1800 Volta idealizou a pilha voltaica, predecessora da bateria elétrica, onde ele dispôs diversos discos metálicos empilhados em série, separados por discos de feltro encharcados de solução condutora.[7] A pilha de discos alternados de cobre e de zinco, separados por discos de papelão úmido foi a primeira bateria elétrica e também a primeira fonte geradora de um fluxo contínuo de energia elétrica.[8]

Volta determinou que os melhores pares de metais heterogêneos, disponíveis na época, para a produção de electricidade eram o zinco e o cobre. Aumentando o numero de discos e separando-os por tais tecidos embebidos em solução condutora, observou ainda que a intensidade obtida era proporcional ao número de pares.[6]

Entre o período de 1800 a 1815, após a invenção da pilha, aconteceu uma grande evolução da eletroquímica.

Física e biologia[editar | editar código-fonte]

A eletrofisiologia surgiu por influência dos estudos sobre eletricidade. Pelos experimentos de Galvani e Volta foi observado que as contrações musculares eram provocadas por eletricidade, levando cientistas a estudar o fenômeno e suspeitar que a eletricidade fosse importante para o sistema nervoso.

Volta testou seu aparato em diferentes partes de seu corpo, incluindo orelhas e olhos. Quando passou corrente por suas orelhas ele descreveu uma desagradável sensação e um choque no cérebro que o impediu de repetir os experimentos. Ele acreditou que sua descoberta seria particularmente interessante para a medicina.[9]

Implantes cocleares estão disponíveis desde os anos 1980, mas a ideia de usar estímulos elétricos para ativar o sistema auditivo de indivíduos não é tão nova. Em 1800, Volta relatou que a estimulação elétrica com hastes de metal inseridas em seu canal auditivo criou uma sensação sonora que descreveu como um estrondo no interior da sua cabeça[10] seguido de um som similar ao “som de ebulição de uma sopa grossa”. Estas observações incentivaram tentativas esporádicas na investigação do fenômeno, ao longo dos 50 anos seguintes, sendo Volta um dos precursores nesta área.[11]

Volta pode ter realmente ouvido o som de ebulição de uma sopa por causa das bolhas de eletrólise com a sua corrente contínua através da solução salina em seus canais auditivos. Ele também pode realmente ter estimulado o nervo auditivo. Ele pode ainda ter experimentado audição eletrofônica - um fenômeno sensorial peculiar ao ouvido que na verdade é apenas uma outra via para a estimulação acústica da audição.[12]

Experimentos envolvendo estímulos elétricos em tecidos humanos utilizando pilhas voltaicas também foram realizados pelo cientista italiano Giovanni Aldini, sobrinho de Galvani, em 1802. Ele aplicava correntes elétricas em cabeças de cadáveres em espetáculos públicos demonstrando que olhos piscavam e arregalavam, as línguas se movimentavam e as expressões faciais se alteravam. Neste caso pensava-se ainda que o cérebro estava sendo estimulado, porém eram apenas os nervos da face, pois a corrente elétrica não atravessava os ossos do crânio.[7]

A pilha voltaica foi ainda utilizada por outros cientistas, como o médico e fisiologista Luigi Rolando (1773-1831), que estimulou o cérebro humano, concluindo que partes do órgão eram eletricamente estimuláveis, dando inicio e abrindo caminho para a área da neurociência.[7]

A primeira bateria[editar | editar código-fonte]

Ao anunciar sua descoberta da bateria, Volta prestou homenagem Às influências de William Nicholson, Tiberius Cavallo e Abraham Bennet.[13]

A bateria desenvolvida por Volta é considerada a primeira célula eletroquímica. Consiste de dois eletrodos: um feito de zinco, outro feito de cobre. O eletrólito é o ácido sulfúrico misturado com água ou na forma de uma solução salina. O eletrólito existe na forma de 2H+ and SO42−. O zinco, que é mais alto na serie eletroquímica que o cobre e que o hidrogênio, reage com o sulfato (SO42−) carregado negativamente. Os íons de hidrogênio positivamente carregados (prótons) capturam elétrons do cobre, formando bolhas de gás hidrogênio, H2. Isto faz a haste de zinco o eletrodo negativo e a haste de cobre o eletrodo positivo.

Então, há dois terminais, e uma corrente elétrica flui se eles estão conectados. A reação química nessa célula é como segue:

Zinc:
Zn Zn2+ + 2e
Sulfuric acid:
2H+ + 2e H2

O cobre não reage, mas funciona como um eletrodo para a corrente elétrica.

Porém, esta célula tem algumas desvantagens. É insegura para manusear, uma vez que o ácido sulfúrico é perigoso, mesmo quando diluído. Também, a potência da célula diminui com o tempo, pois o gás hidrogênio não é liberado. Ao contrário, ele acumula-se na superfície do eletrodo de cobre e forma uma barreira entre o metal e o eletrólito.

Homenagens póstumas[editar | editar código-fonte]

Em 1881, uma unidade eléctrica fundamental, o volt, foi nomeada em homenagem a Volta. Volta aparecia nas antigas notas de dez mil liras italianas, hoje fora de circulação. Também em sua homenagem, uma cratera lunar recebeu o seu nome.

O legado deixado por Volta também pode ser lembrado através do memorial do Tempio Voltiano,[14] um museu inaugurado em 1928, situado na cidade de Como, na Itália. É um dos museus mais visitados no local. Próximo está a Villa Olmo, que abriga a fundação Voltian, uma organização que promove atividades científicas.

Notas

  1. a b Nessa época, as atuais regiões italianas da Lombardia e do Vêneto eram parte do Reino Lombardo-Vêneto, dominado pelo Império Austríaco.

Referências

  1. Pancaldi, Giuliano (2003). Volta, Science and Culture in the Age of Enlightenment. [S.l.]: Princeton Univ. Press. ISBN 0691122261 , p.73-105
  2. Jones, Thomas B. (julho de 2007). «Electrophorus and accessories». Thomas B. Jones website. Univ. of Rochester. Consultado em 27 de janeiro de 2012 
  3. «Methane» (em inglês). BookRags. Consultado em 27 de janeiro de 2012 
  4. Munro, John (1902). Pioneers of Electricity; Or, Short Lives of the Great Electricians. London: The Religious Tract Society. pp. 89 – 102 
  5. «Fisiologia FMABC». fisiologiafmabc.com.br. Consultado em 6 de agosto de 2016 
  6. a b Corporation, Bonnier (1 de maio de 1892). Popular Science (em inglês). [S.l.]: Bonnier Corporation 
  7. a b c «Sabbatini, R.M.E.: A História da Estimulação Elétrica Cerebral». www.cerebromente.org.br. Consultado em 6 de agosto de 2016 
  8. Ronan, Colin A. (1987). História Ilustrada da Ciência da Universidade de Cambridge-Vol. III - Da Renascença à Revolução Científica. São Paulo: Cículo do Livro. p. 120. ISBN 9788571103795 
  9. Gedeon, Andras (31 de dezembro de 2007). Science and Technology in Medicine: An Illustrated Account Based on Ninety-Nine Landmark Publications from Five Centuries (em inglês). [S.l.]: Springer Science & Business Media. ISBN 9780387278759 
  10. «Cochlear Implants». American Speech-Language-Hearing Association (ASHA). Consultado em 6 de agosto de 2016 
  11. «History of Cochlear Implants». biomed.brown.edu. Consultado em 6 de agosto de 2016 
  12. Simmons, F. Blair (1 de janeiro de 1976). Keidel, Wolf D.; Neff, William D., eds. Electrical Stimulation of the Ear in Man. Col: Handbook of Sensory Physiology (em inglês). [S.l.]: Springer Berlin Heidelberg. pp. 417–429. ISBN 9783642660849 
  13. Elliott, P. (1999). «Abraham Bennet F.R.S. (1749-1799): a provincial electrician in eighteenth-century England» (PDF). Notes and Records of the Royal Society of London. 53 (1): 59–78. doi:10.1098/rsnr.1999.0063 [ligação inativa] 
  14. «Cultura Como». museicivici.comune.como.it. Consultado em 2 de dezembro de 2016 

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