Il est une petite sphère à laquelle nous ne prêtons guère attention, tout au plus en actionnons-nous machinalement l’interrupteur ; elle figure pourtant parmi les inventions contemporaines majeures : il s’agit de l’ampoule électrique (du latin ampulla : petite fiole, petit flacon).
Auparavant, pour s’éclairer, les hommes utilisaient torches, chandelles, lampes à huiles, à pétrole, à gaz, à arc… Chaque méthode s’accompagnait de son lot de désagréments : odeur, fumée, faible longévité, insécurité, coût.
Tout cela sera bouleversé par la découverte de l’électricité et l’immensité des possibilités qu’elle ouvrait. Nombreux sont les scientifiques qui tenteront de créer un moyen de l’utiliser pour l’éclairage.
C’est l’américain Thomas Edison, inventeur autodidacte, qui conçut, le 23 septembre 1879, l’ampoule électrique, et la breveta le 22 octobre de la même année.
La légende veut que cette idée lui soit venue lors d’un voyage à la Sierra Madre, où il aurait assisté à une éclipse de Soleil inspiratrice, puis utilisé, pour faire partir un feu de camp, sa canne à pêche cassée, découvrant ainsi sa faculté de briller intensément sans se désagréger.
Il emploiera moult moyens pour mener à bien ses recherches, envoyant ses équipes aux quatre coins du monde en quête du matériau idéal. Pas moins de 6000 substances seront testées. Le bambou du Japon l’emportera.
La « lampe à incandescence » consista à faire passer du courant dans un filament faiblement combustible enfermé sous vide dans un flacon de verre ; privé d’oxygène, le fil chauffe, mais ne brûle pas, émettant une vive lumière. Ici réside le génie d’Edison, là où nombre de savants se heurtaient à la fonte du fil et l’intense chaleur dégagée.
Un procès l’opposera à l’anglais Joseph Swan quant à la paternité de l’invention, qui sera finalement restituée à Swan, justifiant de travaux antérieurs, mais n’ayant pas pris soin de les breveter.
En fait, d’autres avant eux furent des pionniers inconnus, comme l’horloger H. Goebel, qui construisit un tel procédé pour illuminer son magasin. Il se raconte qu’il utilisa des flacons d’eau de Cologne et sa propre canne en bambou.
Pour issue de leur joute, nos deux rivaux se verront tous deux attribuer le droit de commercialiser l’ampoule électrique. Edison produira des culots à vis, Swan, à baïonnettes (utilisés en Angleterre et en France) en référence à l’arme anglaise du même nom.
Mais c’est Edison que l’histoire retiendra.
Pour lancer son produit et continuer ses inventions, il fonda la General Electric. Malgré le scepticisme des scientifiques quant à son industrialisation, la première ampoule électrique sera installée sur un bateau à vapeur : le Columbia, avant d’intégrer une usine new-yorkaise, puis d’éclairer les principales avenues de la ville. Progressivement, la quasi-totalité du monde se retrouvera sous une ampoule, ce qui explique qu’elle constitue l’invention la plus connue d’Edison.
Si elle reste le meilleur moyen de s’éclairer, son concept n’aura de cesse d’être amélioré vers plus de luminosité, de longévité, de rentabilité.
Dès 1882, L. H. Latimer remplacera le bambou par le carbone. On retrouvera ses ampoules jusqu’en 1950 dans le métro parisien. Puis le tungstène se généralisera au début du XXème siècle.
En 1911, I. Langmuir remplacera le vide par des gaz non combustibles.
Fondée sur l’interaction de gaz et de poudre fluorescente dans un tube, la lampe fluorescente sera inventée, toujours par Edison, en 1895, mais véritablement mise en application dans la seconde partie du XXème siècle. Un des gaz utilisés fut le néon, d’où l’appellation improprement donnée à tout tube luminescent. La lampe fluo-compacte, née en 1980, se retrouve aujourd’hui dans plus d’un foyer sur deux.
La lampe halogène, du nom du gaz la remplissant, fera son apparition en 1959, grâce à G. Zubler et F. Mosby (employés de la Général Electric). Elle se départira plus tard de son filament.
Les LED (lampes à diodes électroluminescentes) bousculeront les choses. N. Holonuhay les mit au point en 1962, et c’est seulement en 1990 que S. Nakamura offrit un résultat exploitable. D’une durée de vie incommensurable, elles n’ont besoin que d’une faible intensité d’énergie.
Dernière innovation : la nanotechnologie a investi l’ampoule, en 2004, grâce au chercheur chinois J. Wei.
Tant d’autres ampoules existent : à vapeur de sodium (pour l’horticulture), à lueur (les petits voyants des équipements électriques), ou encore à chimioluminescence (connues grâce aux objets ludiques luminescents des fêtes nocturnes, ou aux lampes permettant à la police scientifique de révéler les traces de sang).
Le « petit flacon » se sera démocratisé au fur et à mesure que l’accès à l’électricité lui-même se propageait. Désormais, logements, entreprises, voies publiques, signalisations routières, et autres équipements et gadgets possèdent tous une ampoule. Elle s’invite même dans le bien-être avec les procédés de luminothérapie offrant une lumière très proche de celle du jour.
Le faible rendement lumineux et la grande consommation énergétique de l’ampoule d’Edison sont désormais dépassés. Des considérations environnementales se sont emparées du sujet, au point que l’Europe a décidé d’interdire l’archaïque filament d’ici 2012.
Si les « petites fioles » ont considérablement évolué depuis Edison, l’électricité demeure l’énergie commune à toutes. C’est en cela que l’inventeur transforma définitivement notre quotidien. À son décès, en hommage, les États-Unis se plongèrent une minute dans l’obscurité.
Une de ses ampoules brille depuis 1901 au plafond d’une caserne de pompiers californienne (Livermore) et est désormais visible en permanence sur internet, filmée par une webcam, dont il se dit qu’elle est la troisième, les précédentes ayant rendu l’âme avant leur sujet.
Curiosité technique ou admirable travail d’une époque, son secret, s’il en est, réside dans un soufflage du verre à la bouche, un fil de carbone gros calibre, peu de chocs thermiques et, surtout : elle n’a jamais été éteinte et a toujours été utilisée en mode veille, donc à faible consommation…
De l’ancestral filament californien aux LED sophistiqués actuels, il n’y a guère plus d’un siècle. Un monde d’innovation les sépare, mais un esprit commun les unit : l’idée révolutionnaire qu’a eu Edison de convertir l’électricité en lumière.