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Alessandro Volta (1745-1827), l’inventeur de la pile électrique !

Crédits : Wikimedia Commons

Reconnu pour ses travaux fondamentaux sur l’électricité, Alessandro Volta est l’inventeur de la pile électrique (ou pile voltaïque). Ce physicien et chimiste a également découvert un gaz nouveau à savoir le méthane, pour lequel il a défini le processus de combustion. Évidemment, Alessandro Volta est connu pour avoir donné son nom à l’unité de mesure de la tension électrique.

Premiers travaux et expériences

Alessandro Volta est issu d’une famille aristocratique de Côme (Italie), une ville qui le verra naître et mourir. Dès 1774, il exerce la profession de professeur de physique à l’École royale de Côme, et mène en parallèle des recherches concernant l’électricité statique. Il réussit alors à fabriquer un électrophore, une sorte de générateur parvenant à produire une charge électrostatique. Ce processus a été décrit pour la première fois par le physicien suédois Johan Wilcke, mais Volta s’est visiblement attribué tout le mérite de l’invention.

Crédits : Wikimedia Commons

En 1776, Alessandro Volta s’intéresse de près à la chimie des gaz lors de recherches passionnantes. Ce dernier est en effet particulièrement intrigué par les gaz inflammables s’échappant des marais près de sa maison. Il se décidera à aller prélever de l’air émanant des zones marécageuses d’un îlet situé au niveau du Lac Majeur (Lago Maggiore), dans le nord de l’Italie. Volta isolera la partie inflammable de cet air et découvrira ainsi le méthane (CH₄). Par ailleurs, il comprend que ce même gaz est issu de la putréfaction des végétaux. Enfin, il définira le protocole de combustion du méthane au moyen d’une étincelle électrique dans un tube bouché.

Plus tard, il s’intéressera à la dilatation des gaz et inventera l’eudiomètre, avec lequel il réalisa la première synthèse de l’eau. Rappelons qu’il s’agit d’une sorte de tube en verre gradué, dont le but est de mesurer la variation de volume d’un mélange gazeux à la suite d’une réaction chimique. L’appareil sera décrit pour la première fois en France dans les Annales de chimie et de physique du chimiste Joseph Louis Gay-Lussac.

Le volt (V) et la pile voltaïque

En 1779, Alessandro Volta est promu à la chaire de physique expérimentale de l’Université de Pavie (Italie) et y enseignera durant près de quatre décennies. Cette promotion est en réalité venue couronner ses récentes recherches portant sur l’électrisation des solides. Le physicien avait en effet mesuré séparément la tension et la charge électrique, et était arrivé à la conclusion que ces données étaient proportionnelles pour un corps donné. En hommage à Alessandro Volta, l’unité de tension électrique est nommée volt (V) en 1881, soit plus d’un demi-siècle après sa mort. Il donnera également son nom à l’appareil qui la mesure, à savoir le voltmètre, dont la première version numérique a été mise au point par Andrew Kay en 1953.

Le physicien Luigi Galvani avait identifié un phénomène qu’il avait baptisé “électricité animale”. L’idée ? Séparer deux disques métalliques (de métaux différents) par une patte de grenouille faisant office d’électrolyte. Or, cette dernière témoignait du passage d’un courant en se contractant. En 1792, Alessandro Volta eut l’idée de remplacer le membre par un buvard imbibé de saumure. Le physicien est ainsi parvenu à démontrer que l’électricité était générée par les métaux et non par le membre animal comme le pensait Luigi Galvani.

Volta formule alors une loi stipulant que la force électromotrice d’une pile (qui sera très bientôt inventée) ne dépend que de la différence entre deux potentiels d’électrode. Or, ces potentiels dépendraient seulement de la nature des métaux utilisés. Le meilleur couple de métaux était selon les associations zinc-argent et zinc-cuivre. Par la même occasion, Volta assure qu’aucune tension ne peut être générée par deux électrodes d’un même métal.

En 1800, le physicien met finalement au point la pile voltaïque. Il s’agit d’une sorte de pile primitive dont le courant offrait pour la toute première fois un débit plutôt stable ! Il fera deux essais concluants de piles branchées en série. Le premier essai nécessitera l’utilisation de gobelets remplis de saumure, dans lesquels les électrodes seront trempées. Le second verra les gobelets disparaître au profit de bandes de carton imbibées de saumure insérées entre le zinc et l’argent présents dans la pile. Il faut savoir que la pile présentait un inconvénient. En effet, celle-ci n’était pas étanche puisque la saumure coulait des bouts de carton. Avec le temps, ce problème a été réglé par l’insertion d’un gel plus consistant.

Crédits : Wikimedia Commons

Différents chercheurs ont étudié la pile voltaïque et certains ont tenté des améliorations. Citons par exemple les chimistes britanniques William Nicholson et Sir Anthony Carlisle, ayant réalisé la première électrolyse. Les chercheurs avaient utilisé la pile voltaïque en tant que générateur, et ce seulement quelques mois après sa mise au point par Volta ! Le physicien danois Hans Christian Ørsted s’est rendu compte en 1820 que les phénomènes électriques étaient en lien avec les phénomènes magnétiques. Quant au physicien britannique John Daniell, ce dernier a fabriqué la première pile impolarisable en 1836.

Récompenses et hommages

La première grande reconnaissance du travail d’Alessandro Volta est venue de la Royal Society of London, de laquelle il devient membre en 1791. Trois ans plus tard, celle-ci lui décernera la plus prestigieuse de ses récompenses, à savoir la médaille Copley. En 1809, il deviendra également membre de l’Académie royale néerlandaise des arts et des sciences. En 1810, Napoléon Bonaparte lui décernera le titre de comte du Royaume, un titre de noblesse datant de l’époque où le Royaume d’Italie (1805-1814) était sous souveraineté française.

On lui a dédié le Temple de Volta, inauguré à Côme en 1928. Ce monument renferme ses instruments et autres documents originaux, un véritable musée. D’autres hommages un peu plus “tape-à-l’œil” lui ont été faits, comme au Salon de l’automobile de Genève en 2004. Le constructeur automobile Toyota avait en effet mis au point un étonnant concept-car baptisé Alessandro Volta. En 2017, le fabricant de cartes graphiques Nvidia avait annoncé l’arrivée d’une architecture pour cartes graphiques baptisée Volta. Celle-ci a succédé à l’architecture Pascal et a précédé Turing.

Sources : Encyclopædia UniversalisL’Internaute

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