Il miracolo del Neon. La lampada a catodo freddo ha più di 100 anni. La sua storia e le difficoltà contingenti.

di Fausto Martin - 19 febbraio 2011
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Il settore delle lampade a catodo freddo, alla soglia del secolo di vita, sta attraversando un momento di innegabile difficoltà. Il rilancio non può che partire dalla comprensione delle cause che hanno generato i problemi.

Ieri

Una inconsapevole scoperta, avvenuta nel 1675, fu alla base delle lampade a scarica: l’astronomo francese Jean Picard osservò una debole luce alla sommità di un tubo di vetro che costituiva l’estremità di un barometro a mercurio. Questo lieve bagliore appariva quando il barometro era scosso, ma la causa della luce era ignota. Oggi possiamo dare una spiegazione scientifica: l’elettricità statica ionizzava le molecole di adidas neo mercurio presenti nella cavità superiore, satura di vapori.
Quando i fondamenti dell’energia elettrica furono scoperti, si poté dare una spiegazione al fenomeno e classificarlo come scarica in un gas ionizzato, da cui sarebbe discesa una intera tipologia di lampade ancora diffuse nel mondo della illuminazione.

Ma andiamo per gradi: nel 1855 nasce il tubo di Geissler dal nome di un soffiatore di vetro tedesco, Heinrich Geissler.

Si trattava di un tubo verticale entro cui era stato posto un gas in bassa pressione a cui veniva applicata una tensione elettrica; il risultato era l’accensione del gas, ossia un bagliore emesso per luminescenza. Con la diffusione di apparecchi elettrici, molte persone si dedicarono all’applicazione di energia elettrica nei tubi riempiti di gas.

Diverse lampade a scarica – dette anche lampade a vapore – furono inventate a partire dal 1900 sia in Europa che negli Stati Uniti. Si trattava semplicemente di una lampada elettrica a scarica costituita da un contenitore trasparente (vetro) all’interno del quale un gas era alimentato da una tensione applicata alle estremità (elettrodi) e reso luminescente.

L’ingegnere chimico francese Georges Claude (1870 – 1960), fu il primo ad applicare una scarica elettrica ad un tubo sigillato, riempito di un gas recentemente scoperto, verso il 1902. Il gas Neon fu scoperto a Londra nel 1898 da William Ramsey e MW Travers come raro elemento gassoso presente in atmosfera nella misura di 1 parte su 65.000 di aria. E ‘ottenuto dalla liquefazione dell’aria e separato dagli altri gas per distillazione frazionata.

Il termine neon deriva dal greco “Neos”, che significa “il nuovo gas”. Georges Claude espose al pubblico la prima lampada al neon il giorno 11 dicembre 1910, a Parigi.

In quel lasso di tempo otto anni fu scoperto un metodo di estrazione del neon dall’aria molto economico che rese possibile la messa in commercio delle lampade su vasta scala. Nel 1912 Jaques Fonseque, socio di Claude, vendette la prima insegna ad un negozio di barbiere; nel 1913 l’insegna “CINZANO” – con lettere alte un metro ciascuna – fu posta in bella vista sugli Champs-Elysees: l’era del neon era cominciata.


Scoppia la Prima Guerra Mondiale, le città sono soggette all’oscuramento ed il periodo non è idoneo alla diffusione di sorgenti luminose. Claude è una persona che interessa anche all’Esercito Francese per cui lascia la sua attività e viene cooptato per scopi militari. La guerra termina, lentamente si torna alla normalità. Nel 1922 la ditta olandese Haaxman Brothers si fa installare una insegna, la prima dei Paesi Bassi.

Arriviamo al 1923, Georges Claude e la sua società “Claude Neon” sbarca sul mercato degli Stati Uniti con le prime insegne al neon; il primo cliente fu un concessionario di automobili Packard di Los Angeles. Anthony C. Earle che acquistò due insegne “Packard” per 24.000 Dollari. Visibili anche alla luce del giorno, erano un autentico richiamo: la gente si fermava a fissarle incantata e vennero presto battezzate “fuoco liquido”. Da allora ebbe inizio la diffusione dell’insegna al neon come media per la pubblicità negli Stati Uniti.
Forse non tutti sanno che prima dello “sbarco” di Claude le insegne luminose erano già presenti in America; si trattava di tubi commerciali che utilizzavano il biossido di carbonio (anidride carbonica meglio nota col simbolo chimico di CO2) come gas di riempimento. Le insegne al biossido di carbonio erano frutto della creatività di un certo Signor Moore.

Questa soluzione però presentava alcuni inconvenienti, primo tra tutti una rapida degenerazione della miscela gassosa dovuta alle reazioni chimiche che il passaggio di corrente comportava. L’avvento dei gas nobili, che solo raramente reagiscono con altri composti chimici, costituì l’uovo di Colombo per la realizzazione di lampade dalla vita molto lunga.

Va ricordato che ogni gas nobile può essere utilizzato per riempire una lampada, anche se i più conosciuti sono il neon e l’argon, sia puro che in miscela con altri.

Oggi

Il settore delle lampade a catodo freddo, alla soglia del secolo di vita, sta attraversando un momento di innegabile difficoltà. Il rilancio non può che partire dalla comprensione delle cause che hanno generato i problemi.

Va osservato che il processo costruttivo e l’assemblaggio non ha subito sostanziali cambiamenti da cento anni a questa parte: siamo ancora alle prese con un tubo di vetro, rivestito con i fosfori ed il mercurio che genera la radiazione UV necessaria alla eccitazione degli stessi. L’alimentazione, sia essa a frequenza di rete che in alta frequenza, non ha apportato modifiche alla tecnica di base, se non nella costituzione dell’alimentatore stesso.

Come per tutte nuove tecnologie – nel nostro caso la lampada a scarica ai tempi di Claude – esiste una fase embrionale, una di sviluppo impetuoso – accompagnata da rapida diffusione – una di maturità ed infine l’inevitabile declino.

Così come avvenne per le locomotive a vapore, per i giradischi e le fotocamere a pellicola la comparsa di nuovi prodotti finisce col togliere quote di mercato crescenti (la trazione elettrica, il Compact Disc, gli apparecchi digitali).

Nel nostro caso la nuova tecnologia si chiama LED. Va ricordato che se da un lato i produttori di materiale per neon hanno sempre innovato sul singolo componente, più raramente sulla intera filiera (si pensi al passaggio dagli alofosfati ai trifosfori o dagli alimentatori magnetici a quelli elettronici) dall’altro la nuova tecnologia non è promossa dagli stessi attori ma viene immessa da nuovi protagonisti.

Questo non accade in altri settori, dove, ad esempio, i produttori di TV a tubo catodico stanno promuovendo la tecnologia al plasma o LCD. Questi protagonisti, dettaglio non trascurabile, sono le multinazionali del settore che hanno una dimensione infinitamente maggiore e dispongono di risorse incomparabilmente superiori ai loro antagonisti.

A tutto ciò fa riscontro una mancata capacità di “lobbying” capace di svolgere una promozione “corale” del catodo freddo che ha portato a politiche aziendali prettamente individuali nella speranza che riapparisse una congiuntura favorevole di cui potessero beneficiarne tutti. Il che si è puntualmente verificato fino alla comparsa dei diodi luminosi.

Tanto per dare la misura della capacità di air max 90 marketing dei colossi che producono LED si consideri che sono stati in grado di promuovere sorgenti che nei primi anni del XXI secolo avevano una efficienza non superiore al 20% rispetto al catodo freddo, un costo – a parità di luce emessa – centinaia di volte superiore (in Euro per mille lumen). Analoghe operazioni non sono riuscite ai produttori di automobili che, da anni, tentano di piazzare sul mercato auto elettriche che costano “appena” il doppio, corrono la metà ed hanno l’autonomia di uno scooter.

Tutto questo avveniva in uno momento di passaggio generazionale caratterizzato da una continua perdita di professionalità del settore catodo feddo, complice la mancanza di letteratura e di istituzioni capaci di tramandare la conoscenza (scuole professionali, testi, seminari, corsi di aggiornamento).

La perdita di professionalità comportava spesso la messa sul mercato di lampade mal costruite, quindi di breve vita, delle quali non si conoscevano le caratteristiche fotometriche, per cui era facile rimanere impressionati di quanto dichiaravano i produttori di LED. Il poco vince sul nulla. Questo fenomeno ha caratterizzato anche altri Paesi Europei in diverso grado, si pensi alla Germania dove il LED è stato il cavallo di Troia che ha permesso di destituire il soffiatore dall’aura di magia con cui si circondava. Non sono secondari altri due fattori tipici di quel Paese: la temperatura bassa che favorisce lo smaltimento del calore prodotto dal diodo e la grande diffusione di insegne scatolate basate su pochi colori che rende superflua la estesa gamma cromatica delle lampade a catodo freddo.

Oggi la lampada a scarica ha ancora le sue carte da giocare perché ha una vita reale lunghissima, si difende bene sul piano della efficienza energetica, si costituisce di elementi facilmente smaltibili. Numerose misurazioni su insegne campione hanno dimostrato che il LED consuma meno perché “fa meno luce”, mentre a parità di luce emessa il catodo freddo sa difendersi o addirittura risultare più efficiente.

Va segnalata poi una anomalia tutta italica: la quasi totale mancanza di raffronti e comparazioni che ha animato invece le riviste degli altri Paesi nello scorso decennio. Questo ha permesso che la propaganda commerciale sostituisse la formazione tecnica, fatta eccezione per alcune sparute quanto lodevoli iniziative.

La grande incognita che grava sul settore è data dal mercurio sempre più spesso messo in discussione per le pesanti implicazioni ambientali ma ci sono speranze che si possa ovviare trovando un’alternativa eco compatibile, in altre parole un sostituto tecnico analogamente a quanto avvenuto con il vetro al piombo, rimpiazzato con “lead free”; d’altro canto l’Arsenico contenuto nei LED non rende le nuove sorgenti scevre da ricadute ambientali. Lo stato della California ha già classificato come cancerogeni i diodi luminosi, per esempio. Sicuramente il rilancio del settore non può avvenire che attraverso il superamento dei limiti sin qui evidenziati; nessun settore industriale può pensare di essere immune alle conseguenze di una mancanza di innovazione e ricerca, fino ad allora non resta che sperare in un miracolo.}

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