Introduction
Le comte Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, figure emblématique de la science italienne, est né le 18 février 1745 à Côme, en Lombardie, et décédé dans cette même ville le 5 mars 1827. Physicien et chimiste de renom, il est universellement reconnu pour ses travaux novateurs dans le domaine de l'électricité et, surtout, pour l'invention de la pile voltaïque, la première pile électrique de l'histoire. Son héritage est tel que son nom a été immortalisé dans l'unité de mesure de la tension électrique, le volt.
Biographie d'un scientifique passionné
Issu d'une famille aristocratique lombarde, Alessandro Volta a manifesté très tôt un intérêt marqué pour les sciences physiques, allant à l'encontre des aspirations de ses parents qui le destinaient à une carrière de magistrat. Cette famille aristocratique de Côme, à l'époque, était menacée de s'éteindre en raison du nombre de ses représentants entrés dans les ordres. Son père, après onze ans chez les Jésuites, est revenu à l'état laïc pour maintenir la lignée. Parmi ses sept enfants, cinq se sont engagés à leur tour dans la vie religieuse.
Dès l'âge de dix-huit ans, il entretient une correspondance avec l'abbé Nollet, signe précoce de son engagement intellectuel. L'année suivante, il compose un poème latin témoignant de sa fascination pour les questions et les découvertes les plus importantes de la physique.
En 1774, ses premiers mémoires lui valent d'être nommé Principal du Collège royal de Côme, marquant le début de sa carrière académique. En 1779, une chaire de physique expérimentale est créée à l'université de Pavie, et Volta est appelé à l'occuper, poste qu'il conservera pendant quarante ans.
Volta était un voyageur avide de connaissances. En 1777, il se rend en Suisse et dans l'est de la France, où il rencontre des personnalités scientifiques importantes telles que le physiologiste Albrecht von Haller à Berne, le physicien et naturaliste Horace Bénédict de Saussure à Genève, et l'illustre Voltaire à Ferney. De 1780 à 1782, il poursuit ses voyages à travers la France, l'Allemagne, la Hollande et la Grande-Bretagne, élargissant ainsi son réseau et ses connaissances.
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Fatigué par ses activités académiques et scientifiques, Volta quitte Pavie en 1819 pour se retirer dans sa ville natale, Côme, où il s'éteint le 5 mars 1827.
Contributions scientifiques majeures
L'électrophore et l'électroscope condensateur
Avant de révolutionner le monde de l'électricité avec sa pile, Volta s'est distingué par ses travaux sur l'électricité statique. À une époque où l'électricité n'était connue que sous sa forme statique, il met au point en 1775 l'électrophore, un appareil ingénieux permettant de produire et d'accumuler des charges électriques par influence. Cet instrument, considéré comme la première machine électrique à influence, lui permet de mener à bien de nombreuses expériences. Il perfectionne ensuite ses instruments en inventant, en 1782, l'électroscope condensateur, un dispositif sensible permettant de détecter de faibles charges électriques.
La découverte du méthane
L'intérêt de Volta ne se limitait pas à l'électricité. En 1776, il s'intéresse aux gaz inflammables des marais et parvient à identifier et à isoler le méthane, une découverte importante dans le domaine de la chimie des gaz. Il étudie par ailleurs la composition du gaz des marais et isole, en 1778, le méthane. Volta étudia également la dilatation des gaz et inventa l'eudiomètre, instrument servant à l'analyse volumétrique des mélanges gazeux, avec lequel il réalisa la première synthèse de l'eau.
La controverse Galvani et la naissance de la pile voltaïque
Un tournant décisif dans la carrière de Volta se produit lorsqu'il s'intéresse aux expériences de Luigi Galvani sur la contraction des muscles de grenouilles stimulés par un courant électrique. À partir de 1792, Volta étudie à son tour le fonctionnement du muscle de grenouille. Galvani pensait que ce phénomène était dû à un fluide d'origine animale, une théorie que Volta réfute.
Volta, contrairement à Galvani, démontre que ce n'est pas la matière vivante qui produit l'électricité, mais bel et bien les métaux. Il remarque que les mouvements convulsifs de la grenouille ne s'obtiennent qu'en utilisant un arc composé de deux métaux distincts, et il établit en 1793 sa « série des tensions » pour les différents métaux. En observant la puissance électrique dégagée par les raies torpilles, dont le dos est constitué de motifs répétés, il comprend qu'en empilant des couples de disques zinc-cuivre, mis les uns sur les autres, mais séparés par d'un tissu imbibé d'eau salée, on disposait là d'une invention majeure.
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En 1800, après avoir approfondi ses recherches, il crée la première pile électrique, produisant pour la première fois du courant en continu. Volta empile des disques de cuivre et de zinc alternés, dont les paires sont séparées par des rondelles de drap imbibées d'eau salée. L'appareil ainsi constitué, semblable à un condensateur qui se rechargerait perpétuellement de lui-même, lui permet d'obtenir, pour la première fois, un courant électrique continu. La pile voltaïque est née, une invention qui allait révolutionner le monde de la science et de la technologie. En mars 1800, Volta publie dans une lettre au président de la Royal Society l'invention de la pile qu'il a mise au point, empilement de couples de disques zinc-cuivre en contacts directs, chaque couple étant séparé du suivant par un carton humide. Il y souligne le fait que, lorsqu'on les sépare, la lame de cuivre prend une charge négative et celle de zinc une charge positive.
Reconnaissance et honneurs
La pile voltaïque suscite un immense intérêt dans le monde scientifique. En 1801, Volta est invité à Paris par le Premier consul Napoléon Bonaparte pour présenter ses expériences sur la pile et le courant électrique devant une commission de l'Institut. Bonaparte, subjugué par la découverte, le comble d'honneurs et lui accorde une pension.
En novembre 1801, Volta présente sa pile devant l'Institut de France et y énonce la loi des tensions ainsi que la valeur des tensions de contact des métaux classés par ordre d'électropositivité décroissante, du zinc à l'argent. Bonaparte, qui assiste à cette séance, lui fait décerner une médaille d'or, lui accorde une pension et le nomme comte et sénateur du royaume de Lombardie. En 1802, il devient l'un des huit associés étrangers de l'Académie des sciences. En 1810, il est anobli par Napoléon Ier et obtient le titre de comte du Royaume.
Héritage et postérité
L'invention de la pile voltaïque a marqué un tournant décisif dans l'histoire de l'électricité. Pour la première fois, les scientifiques disposaient d'une source de courant électrique continu, ouvrant la voie à d'innombrables expériences et découvertes. La pile de Volta a permis le développement de l'électromagnétisme, de la télégraphie, de l'électrochimie et, plus tard, de l'électronique.
Aujourd'hui encore, la pile électrique est un élément essentiel de notre vie quotidienne. Des piles jetables aux batteries rechargeables, elles alimentent une multitude d'appareils, des téléphones portables aux voitures électriques.
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Le nom d'Alessandro Volta est à jamais associé à cette invention révolutionnaire. En son honneur, l'unité de mesure de la tension électrique a été baptisée "volt". Son héritage scientifique continue d'inspirer les chercheurs et les ingénieurs du monde entier.
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