Rừng tre - nơi gắn với phát minh vĩ đại của Edison

Ít ai ngờ mối liên hệ đặc biệt giữa Edison và thành phố Yawata, Kyoto lại chính là những cây tre trên đỉnh núi Otokoyama.

Rừng tre ở đền Iwashimizu Hachiman – nơi gắn với phát minh vĩ đại của Edison

Bóng đèn dây đốt, phát minh hoàn hảo của Thomas Edison, giúp những căn nhà trên khắp thế giới được chiếu sáng. Ông nhận được sự tôn kính từ khắp nơi, nhưng đặc biệt phải kể đến người dân Nhật Bản. Theo tờ Plain Dealer, người Nhật Bản chiếm tỷ lệ lớn nhất trong lượng khách đến thăm ngôi nhà thời thơ ấu của Edison ở Milan, Ohio (Mỹ).

Sợi dây liên kết giữa Edison và Nhật Bản khá khác thường. Nhà khoa học này thực sự có mối quan hệ đặc biệt sâu sắc với cư dân thành phố Yawata, tỉnh Kyoto khi nơi này dựng một tượng đài Edison ở đền Iwashimizu Hachiman trên đỉnh núi Otokoyama. Yawata cũng được xem là thành phố chị em với Milan, nơi Edison sinh ra. Từ đầu những năm 1980, rất nhiều món quà hữu nghị được hai bên trao tặng nhau.

Đền Iwashimizu Hachimangu. Ảnh: Patrick Vierthaler/Flickr.

Năm 1878, Edison bắt đầu nghiên cứu và thí nghiệm bóng đèn sợi đốt. Nguyên lý hoạt động của đèn là dùng điện để đốt một dải chất liệu mỏng, hay còn gọi là dây tóc, nóng đến mức đủ phát sáng. Nhiều nhà phát minh đã cố gắng hoàn thiện đèn dây đốt song chúng có tuổi thọ cực kỳ ngắn. Những chất liệu khác quá đắt tiền để áp dụng trên quy mô thương mại. Lúc này, tìm ra chất liệu tốt cho bóng đèn dây tóc là thách thức lớn mà chính Edison vượt qua được.

Edison đi tìm chất liệu có điện trở lớn và nhiệt độ nóng chảy cao để kéo dài tuổi thọ của dây tóc. Sau khi thử nghiệm hàng nghìn chất liệu từ platinum đến tóc, Edison phát hiện sợi làm từ carbon chứa những điều kiện mình cần. Ông quyết định thử chế một dây tóc từ sợi bông carbon hoá, và bóng đèn đã phát sáng trong 14 giờ, lập kỷ lục thời bấy giờ. Edison nhanh chóng xin cấp bằng sáng chế, trong đó mô tả sợi carbon có thể làm từ nhiều chất liệu khác nhau như sợi bông, sợi lanh, que gỗ, giấy… cuộn theo nhiều cách khác nhau.

Edison kiên trì thử nghiệm với các chất liệu hữu cơ carbon hóa trong phòng thí nghiệm của mình. Ông liên hệ với các nhà sinh học và nhờ họ gửi những loại sợi thực vật khác nhau từ miền nhiệt đới. Ông còn cử công nhân đi khắp thế giới tìm chất liệu hoàn hảo. Edison ước tính mình đã thực hiện thí nghiệm với hơn 6.000 loại rau củ.

William H.Moore, một công nhân của Edison, đã gửi cho ông một mẫu vật lấy từ rừng tre gần đền Iwashimizu Hachiman ở Kyoto vào năm 1880. Loài tre này có nguồn gốc từ Trung Quốc và Nhật Bản, thân rỗng được dùng làm sáo, chế tác những tác phẩm nghệ thuật hay thủ công. Edison từng thấy cần câu tre trong chuyến đi chơi ở Wyoming (Mỹ) hai năm trước đó. Nhà khoa học phát hiện ra rằng sợi từ tre sau khi carbon hóa là chất liệu tuyệt vời nhất để chế tạo dây tóc bóng đèn.

Khu rừng tre gần đền thờ Iwashimizu Hachimangu ở Kyoto. Tre từ khu vực này đã được sử dụng để làm dây tóc cho những bóng đèn đầu tiên. Ảnh: mTaira.

Để tạo ra những sợi tơ này, thân tre được chẻ thành những sợi siêu mảnh và uốn cong như kẹp tóc hoặc hình vòng. Chúng được phủ thêm một lớp bột carbon và nung trong lò nhiệt độ cao nhiều giờ và để nguội. Quá trình này, các sợi tre sẽ chuyển từ cấu trúc cellulose sang cấu trúc carbon tinh khiết, sẵn sàng để gắn vào bóng đèn thủy tinh.

Do độ dài của sợi dây tóc hạn chế, bóng đèn không sáng hơn nến quá nhiều nhưng chúng có thể cháy lâu hơn bất kể sợi dây tóc từ chất liệu nào khác vào thời đó. Một số bóng đèn của Edison thử nghiệm có thể cháy tới hơn 1.200 giờ. Đèn dây tóc carbon phổ biến cho đến khi hai nhà khoa học người Hungari, Alexander Friedrich Just và Franjo Hanaman, nghiên cứu thành công sợi dây tóc từ vonfram vào năm 1904. Năm 1911, công ty General Electric của Edison chuyển sang dùng vonfram.

Dưới chân núi Otokoyama còn có một khu mua sắm nhỏ tên là Phố Edison với một bức tượng đồng khắc hoạ chân dung nhà khoa học Mỹ. Ảnh: Douglas Sprott/Flickr.

Edison qua đời năm 1931. Ba năm sau, đài tưởng niệm Thomas Alva Edison được xây dựng trong khuôn viên đền Iwashimizu Hachimangu. Năm 1964, Madeleine Edison Sloane, con gái của Edison, có dịp đến thăm nơi này. Cô vô cùng xúc động khi thấy đài tưởng niệm cha và khẳng định chưa có một đài tưởng niệm nào vĩ đại như vậy trên đất Mỹ.

Hằng năm, vào dịp kỷ niệm ngày sinh và ngày mất của Edison (11/2/1847-18/10/1931), lễ hội ánh sáng diễn ra ở đền Iwashimizu Hachimangu. Những chiếc đèn lồng tre truyền thống sẽ thắp sáng tượng đài và bản quốc ca Mỹ được phát lên.