viernes, 24 de diciembre de 2010

La evolución de las luces de Navidad

Patente de 1912 de un foco navideño. Créditos: United States Patent and Trademark Office.
En 1882, el aspecto de la temporada de vacaciones cambió para siempre.

En lugar de adornar el árbol de Navidad con velas, Edward H. Johnson, inventor y vicepresidente de la próspera compañía eléctrica de Thomas Edison, encadeno 80 bombillas, de color rojo en su escuálido árbol de hoja perenne . Encendían seis veces por minuto.

"No necesito decirles que el siempre verde brillante fue un espectáculo agradable - uno apenas puede imaginar algo más bonito", escribió un periodista del Post Detroit y Tribune.

Más de un siglo después, los 80 focos se han multiplicado en cientos de millones de diminutas luces eléctricas -tal vez miles millones- que sirven para la decoración de los hogares y alrededor de 40 millones de árboles cada año.

Desde las primeras cuerdas simples de las bombillas a las pantallas de luz LED controlados por ordenador, podemos volver sobre la evolución curiosa de la bombilla.

Las luces de arco

Antes de la llegada de la bombilla de luz incandescente moderna, el químico Humphry Davy probó con tensión de arco para apagar las luces. Los dispositivos permitían saltar entre dos varillas de carbono, que emiten un punto súper brillante de la luz.

El diseño no fue de larga duración o de seguridad, sin embargo, motivo a los inventores a crear luces incandescentes autónomas.

Swan y Edison
A la izquierda un foco incandescente de Swan y a la derecha bombilla creada por Edison. Créditos: Museo de Ciencias (Londrés) Librería & Archivos.

Las primeras luces incandescentes fuero obra de Sir Joseph Wilson Swan en 1850. Swan presentó una patente para el diseño en 1861, pero el carbono del filamento se quemaba rápidamente en presencia de oxígeno.

Thomas Edison estaba trabajando en su propia versión y, finalmente, apoyado por Swan en su compañía, obtuvo los derechos de patentes de la bombilla de Swan. Edison sabía que el secreto del éxito era un filamento de carbono mejorado (versiones de tungsteno llegaron años más tarde), por lo que su tienda probo miles de fibras vegetales que buscaban el mejor material.

Las fibras de algodón, que podían permanecer encendidas durante más de 1.500 horas, se encontró como uno de los mejores filamentos naturales en 1880. La empresa de Edison continuó trabajando en favor de las tecnologías para hacer un dispositivo más habitual, incluyendo el circuito paralelo, ampollas de vidrio más resistente, mejores dínamos, un confiable suministro de tensión, fusibles, aislamiento, tomas de corriente e incluso interruptores de luz.

Árbol eléctrico de navidad

En 1882, dos años después de que la primera bombilla de luz incandescente fiable nació, Johnson iluminaba su casa en la ciudad de Nueva York de la Quinta Avenida con una cadena de 80 "huevos delicados de cristal".

A finales de 1890, Anás Hummel de Pennsylvania había presentado una patente para un árbol de Navidad artificial. Más tarde patentes construido por él y empelando la base giratoria de Johnson, fueron demasiado costosas para ser viables comercialmente durante varias décadas.

De la Casa Blanca se obtiene un árbol

Edison Electric Company comenzó a vender bombillas pequeñas, con forma de pera para árboles de Navidad, así como las bases para árboles, en 1895. Los bulbos en luz natural, fueron más tarde abasteciéndose de más colores: rojo, verde, entre otros.

En Cleveland , la Casa Blanca levantó un árbol de Navidad "decorado con ángeles de oro, plata y trineos de oro, un montón de oropel, y luz eléctrica siendo el primer árbol de Navidad en la Casa Blanca", según "La Historia de la Bombilla Navideña".

El truco de la publicidad es ampliamente reconocido como el nacimiento del sistema de iluminación eléctrica en el árbol de Navidad, a pesar de que Johnson lo había hecho una década antes.

Luces de lujo

Revistas como la New York Post y la Scientific American empezaron a publicar publicidad para el alquiler de luces de Navidad en 1899 y 1900, los grandes almacenes comenzaron a utilizar árboles iluminados alrededor de 1901. Pero a un costo de aproximadamente $ 2,000 dólares de hoy, los árboles de decoración eran demasiado caros para la mayoría de la gente.

La muestra y la publicidad, sin embargo, empujó el desarrollo de tecnologías de bajo costo para llevar luz eléctrica al alcance de los consumidores.

La American Eveready Company (conocida hoy en día por sus baterías) vendió la primera pre-cableado, et de luces de navidad en 1903, y 1907 consiguió una mayor miniaturización de los bulbos. Ralph E. Morris renunció en 1908 al uso de tapones en las luces y la conexión a cables telefónicos electrificados a fin de evitar el uso de velas en su árbol de Navidad.

La rebelión de NOMA

La leyenda cuenta que con 15 años de edad, Albert Sadacca vio una casa quemada hasta los cimientos a causa del uso de velas para árboles de Navidad, lo que lo llevó a buscar accesorios de iluminación más seguro cuando se hizo mayor.

Sadacca y sus hermanos desarrollado cadenas de bombillas pequeñas, de color claro en la década de 1910 que fueron un éxito entre los compradores. La familia finalmente fundó NOMA Electric Company en 1925 sobre la base de su éxito y celebró el título como el mayor fabricante de luces de Navidad en los próximos cuatro años.

Luces intermitentes

Los inventores de patentes presentaron bulbos en masa durante la década de 1920, otros más complejos que mecánicamente, pero la mayoría dependían de un simple termostato.

Cuando la electricidad calienta una tira de metal dentro de la bombilla, se inclinaba y se rompía el circuito. Al enfriarse, se inclinaba hacia atrás para volver a conectar el circuito y crear un parpadeo intermitente o el efecto "guiño", como algunas patentes describen. El mismo diseño se sigue utilizando en las modernas lámparas de color rojo con punta de luz intermitente.

Las luces de la burbuja

La luz de propagación fue creada en 1935 por Carl Otis y sus patentes más tarde mejoraron el diseño en los últimos años. Las luces de trabajo calentaban un vial de bajo punto de ebullición líquido (aceite ligero, en las primeras versiones) con una bombilla incandescente oculta. Luces modernas utilizan diclorometano como el líquido, pero el diseño sigue siendo esencialmente sin cambios.

NOMA compro los diseños de Otis, pero no fue capaz de lanzarlo al mercado de las luces caprichosas hasta después de la Segunda Guerra Mundial, siendo el primer éxito de ventas ya en 1947.

Los fusibles de seguridad

Para garantizar la seguridad de las luces, NOMA desarrollado y comercializo fusibles pequeño en 1951 que podían ser fácilmente reemplazados. Los dispositivos pequeños, como vial son comunes en casi todas las luces decorativas de hoy.

Inventores más tarde presentaron las patentes de humo y detección de calor  enadornos en 1976.

Efectos especiales

Las bombillas incandescentes estándar, incluso parpadeando, ya no son emocionantes para el público. Inventores respondieron a la llamada mediante la modulación de las luces de otras maneras.

En 1965, por ejemplo, Arturo y Gustavo Cárdenas presentaron una patente para un adorno de la luz de llamada basados en la tecnología del termostato mismo que se encuentran en las bombillas intermitente. Cuando la luz parpadea de nuevo, un electroimán suena una campana.

Una de las primeras patentes para modular la intensidad de la luz por el sonido se llamó, "amplitud de respuesta iluminación de la pantalla de audio", fue presentada en 1977. Fluctuaba la intensidad de la luz basada en la frecuencia de los hilos de sonidos en un micrófono. Y en 1979, Harold J. Weber presentó una patente para una luz parpadeante llama. Se utiliza un semiconductor para controlar la frecuencia de una corriente alterna para cambiar entre los filamentos.

Luces inteligentes

Controlado por ordenador, la iluminación inteligente inició en la década de 1990, incluyendo un sistema de iluminación programable totalmente patentado en 1995. Invenciones más recientes usan el software y redes inalámbricas para crear pantallas de iluminación elaboradas basados en la música a través del sistema.

Uno de los ejemplos más famosos es el hogar de Carson Williams en Mason, Ohio. En 2004, Williams uso equipo Luz-O-Rama y una pista de Trans-Siberian Orchestra para controlar 16,000 luces  con 88 canales diferentes. Un video publicado en YouTube en 2005 se convirtió rápidamente en una sensación de Internet.

Futuros LED

Cuando la electricidad fluye a través de algunos semiconductores, los electrones en el material excitan la luz y emiten en longitudes de onda muy específica. Joseph Henry descubrió el truco en 1907, pero no fue hasta finales de 1960 que el mercado de los semiconductores maduro y materiales para hacer los LED se hicieron más accesibles.

Incluso entonces, tomó décadas descubrir las aleaciones de semiconductores capaces de reproducir la mayoría de los colores de la luz, como la luz blanca. Las luces LED aparecieron por primera vez a finales de 1990 y han ido aumentando en popularidad y bajando de precio desde entonces.

Las luces LED son claramente el futuro de la iluminación de vacaciones, en parte debido a su diseño robusto (que está completamente recubierto de plástico), sino también por su eficiencia - algunos colores consumen alrededor de ocho veces menos energía que las bombillas incandescentes-.

Referencia:

Dave Mosher, "The Curious Evolution of Holiday Lights", Wired.

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