Un filament de tungstène est un mince brin de métal qui brille très fort lorsqu’un courant électrique le traverse. Lorsqu’il est enroulé et scellé à l’intérieur d’un récipient en verre rempli d’un gaz inerte, un filament de tungstène peut briller suffisamment pour éclairer une pièce. C’est l’inclusion d’un filament de tungstène dans son système d’éclairage électrique qui a permis au monde de donner à Thomas Edison le mérite d’avoir inventé l’ampoule électrique alors qu’en fait des dizaines de scientifiques avaient expérimenté la lumière électrique.
Le tungstène est un élément (symbole : W ; numéro atomique 74) découvert à la fin du XVIIIe siècle. Presque deux fois plus dense que le plomb, il a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux à 18 ° F (6192 ° C); de tous les éléments, seul le point de fusion du carbone est plus élevé. Ces propriétés rendent le tungstène très utile non seulement dans la technologie électrique, mais aussi pour des applications militaires telles que le durcissement des armes. Une autre utilisation du tungstène est en tant que composant de bijoux, où il est combiné avec d’autres matériaux pour former des composés très durs et brillants, bien qu’ils puissent être cassants.
Lorsque Thomas Edison et d’autres scientifiques travaillaient au développement de l’ampoule électrique, ils ont expérimenté un certain nombre de matériaux pour le filament produisant de la lumière. Jusqu’au début du 20e siècle, les ampoules à incandescence les plus réussies utilisaient un filament de bambou carbonisé, qui durait environ 1,200 1904 heures. Edison n’a pas été le premier à utiliser le tungstène, qui a été introduit comme filament d’ampoule à incandescence en Europe en XNUMX.
En 1906, la société d’Edison, General Electric (GE) a mis au point un procédé pour rendre le tungstène pur suffisamment flexible pour en tirer un fil enroulé. L’utilisation d’un fil enroulé a permis à GE d’augmenter la surface de tungstène qui serait à l’intérieur de l’ampoule. En 1911, l’entreprise fabriquait et vendait des ampoules utilisant les nouveaux filaments, qui duraient plus longtemps que les autres. Les progrès de cette technologie se sont poursuivis presque sans interruption, de sorte que le coût de fonctionnement d’une ampoule à incandescence au tournant du 21e siècle était inférieur à 5 % de ce qu’il était en 1911.
Malgré son succès en tant que source de lumière pour les ampoules à incandescence, le filament de tungstène est remarquablement inefficace pour produire de la lumière. Environ 90 % de l’énergie utilisée pour faire fonctionner une ampoule à incandescence est émise sous forme de chaleur et non de lumière. Au fur et à mesure que des méthodes plus efficaces de production de lumière ont été développées, notamment l’éclairage fluorescent et les diodes électroluminescentes (DEL), certains ont demandé l’interdiction des ampoules à incandescence comme mesure d’économie d’énergie.