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Alejandro Volta fue un físico italiano, conocido por sus trabajos pioneros en electricidad. Se puede decir que fue el primer inventor de la pila eléctrica. Volta nació en Italia, asistió a la escuela pública ahí. Para 1800 había desarrollado la tan conocida pila voltaica, un predecesor de la pila eléctrica, la cual producía un flujo estable de electricidad. En reconocimiento a su trabajo en el campo de la electricidad, la unidad eléctrica conocida como voltio fue nombrada así en su honor.
Historia de la Pila Eléctrica
La electricidad ha fascinado a la humanidad desde que nuestros ancestros presenciaron por vez primera un rayo. En la antigua Grecia, Tales observó que una carga eléctrica podía ser generada frotando dos piedras ámbar, por lo cual la palabra electrón viene del griego.
En 1938 una jarra fue encontrada a las afueras de Bagdad, Iraq (lo que puede ser, lo crean o no), la primera pila. La jarra tiene cerca de 2000 años de antigüedad y viene del periodo Partisano, está compuesta de barro, con una tapa hecha de asfalto. Pegado al asfalto hay una vara de hierro rodeada por un cilindro de cobre. Cuando se llenaba con vinagre, o cualquier otra solución de electrolitos, la jarra producía cerca de 1.1 volts. Pero tal conocimiento en el ámbito de la electricidad no tiene una relación continua con el desarrollo de las pilas modernas. Esta jarra es casi idéntica a los principios utilizados hoy en día.
El físico alemán Otto von Guericke experimentó con la generación de electricidad en 1650. El físico inglés Stephen Gray descubrió la conductividad en 1729. El inventor y político Benjamín Franklin estudió las propiedades de la electricidad realizando su famoso experimento de volar una cometa con una llave atada durante una tormenta eléctrica en 1752.
Luigi Galvani es famoso por sus experimentos sobre “las fuerzas eléctricas en los movimientos musculares”, llevándolo a la teoría de la electricidad animal. Esto comenzó con una observación accidental en 1780: el movimiento del anca de una rana diseccionada cuando el nervio crural fue tocado con un escalpelo de metal. Trabajó diligentemente en esto, pero esperó once años antes de publicar los resultados de su ingeniosa y simple teoría. Esta teoría decía que cuando un nervio y musculo en conjunto tocaban dos metales cerrando un circuito, daba lugar una contracción muscular. La teoría fue abandonada por los científicos al ver los posteriores descubrimientos del inventor italiano Alejandro Volta. Volta probó que la fuente de electricidad era una reacción causada por el fluido del cuerpo del animal siendo tocados por dos metales distintos.
Comenzando su trabajo en 1794, Volta observó la interacción eléctrica entre dos metales diferentes sumergidos uno cerca del otro en una solución acida. Basado en este principio, su primera batería consistía en una serie de anillos alternados de cobre y zinc en una solución acida conocida como un electrolito. Su dispositivo para generar un flujo constante de electricidad fue creado en 1800. Llamó a su invención una batería en columna, aunque es comúnmente conocida como la batería de Volta, pila Voltaica o celda Voltaica. El descubrimiento de Volta de cómo convertir energía química en eléctrica formó las bases para todas las pilas modernas. Volta investigó os efectos que producían diferentes metales expuestos a agua salada. En 1801, Volta mostró la celda Voltaica a Napoleón Bonaparte (quien después, por sus descubrimientos le dio un título de nobleza).
En 1800, William Nicholson y Antonio Carlisle usaron una batería para descomponer el agua en hidrogeno y oxígeno. Sir Humphry Davy investigó este efecto químico a la par que ambos científicos. Davy investigó la descomposición de sustancias (llamada electrolisis) en 1813, construyó una batería de 2000 platos apareados en el sótano de la Sociedad Real Británica, cubriendo 83 m2. A través de este experimento, Davy dedujo que la electrolisis era la acción en la pila voltaica que producía la electricidad. En 1820, el investigador británico John Frederic Daniell mejoró la celda voltaica. La celda de Daniell consistía de platos de cobre y zinc y sulfato de cobre y de zinc, era usada para operar telégrafos y timbres de las casas.
Entre 1832 y 1834, Michael Faraday condujo experimentos con anillos de ferritina, un galvanómetro y una batería. Cuando la batería estaba conectada o desconectada, el galvanómetro fluctuaba. Faraday también desarrolló los principios de la movilidad iónica en la reacción química de las pilas. En 1839, William Robert Grove desarrolló la primer celda de combustible, la cual producía energía eléctrica combinando hidrogeno y oxígeno. Grove desarrolló otra forma de celda eléctrica usando electrodos de zinc y platino, estos electrodos estaban expuestos a dos ácidos separados por un diafragma.
El siguiente paso en la evolución del almacenaje de energía eléctrica fue la invención de las pilas de almacenaje de ácido en 1859 por el físico francés Gaston Plante. Esta pila química usaba electrolitos líquidos, y no era fácil de mover. Basada en el trabajo pionero hecho entre 1867 y 1877 por George Leclanche, en Francia, la situación mostraba promesa de cambio a una batería más portable. Cerca de 1881, Emile Alphonse Faure con sus colegas, desarrollaron baterías usando una mezcla de óxidos para el plato de electrolitos positivos, estos tenían una reacción más rápida y una mayor eficiencia.
El Dr. Carl Gassner Jr. Produjo la primera celda “seca” en 1886 con zinc como contenedor para otros elementos así como para el electrodo negativo. Los electrolitos eran absorbidos en un material poroso y la celda era sellada. Durante 1886 el Dr. Gassner obtuvo patentes por toda Europa. Una patente americana, la número 375, 064 fue aprobada el 15 de Noviembre de 1887. En la celda seca de la batería, los electrolitos eran una pasta espesa para que no hubiera derrame de líquido, y así era más portable. Esto se volvió el prototipo para la industria de las baterías secas.
La Compañía Nacional de Carbón fue fundada en 1886 por el entonces ejecutivo de la Compañía de Cepillos Eléctricos W. H. Lawrence. La compañía proveía objetos de carbón que se usaban en dispositivos eléctricos como electrodos de arco de carbono, cepillos motorizados y varillas usadas en las baterías a base de zinc y carbón. Ese mismo año la primera pila comercial salió a la venta. Fue una batería de zinc y carbón introducida por la Compañía Nacional de Carbón. En 1898, la Compañía introdujo la primera pila de celdas D.
En 1905, la misma compañía que proveía a “Eveready” con materiales para otras pilas, compró la mitad de las acciones por 200.000 dólares. Conrad Hubert quedó como presidente e hizo algunos cambios en las políticas generales de la compañía. Ever Ready se volvió parte de la Compañía Nacional de Carbón formando una manufacturera especializada en productos de iluminación y baterías.
Desde esos días, incluso hace 2000 años, o 200, se han hecho muchas mejoras a la pila. Incluso los químicos, científicos e inventores de hoy están trabajando para encontrar mejoras adicionales y nuevas aplicaciones para la pila eléctrica.
