L'utilisation des ampoules a décollé avec la commercialisation de l'ampoule à incandescence par Thomas Alva Edison dans les années 1880. Edison a échoué plusieurs fois avant de perfectionner sa lampe à incandescence commerciale. Comme cité par Harper’s Monthly Magazine en 1890:
Je parle sans exagération quand je dis que j'ai construit trois mille théories différentes en lien avec la lumière électrique, chacune d'elles raisonnable et apparemment vraie. Pourtant, seulement dans deux cas mes expériences ont prouvé la véracité de ma théorie. Ma principale difficulté, comme vous le savez peut-être, était de construire le filament en carbone, dont l'incandescence est la source de la lumière. Chaque coin du globe a été fouillé par mes agents, et toutes sortes de matériaux les plus étranges ont été utilisés jusqu'à ce que finalement le brin de bambou maintenant utilisé soit choisi. Même maintenant,' continua M. Edison, 'je travaille encore presque tous les jours sur la lampe, et tout récemment j'ai conçu une méthode pour fournir un courant suffisant à quinze lampes avec un cheval-vapeur. Autrefois, dix lampes par cheval-vapeur étaient la limite extrême.
Edison a admis qu'il avait du mal à trouver le bon filament en carbone — plus probablement trouvé pour lui par son employé, Lewis Latimer. Fils d'un esclave en fuite, Latimer était un inventeur brillant. En 1882, Latimer a reçu un brevet (U.S. Patent 252,386) pour le « Processus de fabrication des carbones » — une méthode améliorée pour fabriquer des filaments en carbone pour ampoules.
Débuts faibles
À cette époque, les ampoules étaient faibles et gourmandes en énergie. L'ampoule à filament de carbone d'Edison ressemblait à ceci :
Ampoule originale à filament de carbone de l'atelier de Thomas Edison à Menlo Park – Source Wikipedia
Remarquez la pointe en forme de mamelon — l'échappement où l'air était pompé hors de la lampe. Voici un modèle un peu plus récent d'ampoule à vis avec filament en bambou :
Ampoule Edison à col effilé avec filament en bambou – Source Rutgers
En 1904, les ampoules (fabriquées par G.E.) ont commencé à utiliser des filaments de tungstène à plus longue durée de vie. Ces filaments étaient longs et enroulés à l'intérieur des ampoules en spirales, boucles ou "cages d'écureuil" (en zigzag). Ils ressemblaient à ceci :
Ampoule de type Mazda avec arrangement de filament en "cage d'écureuil" – Source Wikipedia
L'apparence caractéristique des ampoules 'vintage' s'est ainsi formée : lumière jaune chaude et tamisée (environ 8 bougies ou 100 lumens) avec des filaments longs et lâches, et à mamelon verre. Plus tard, le mamelon est devenu moins proéminent et a complètement disparu (vers 1919).
Des filaments de tungstène ductiles (développés par William D. Coolidge en 1908) ont ensuite été utilisés, devenant enroulés (développés par Irving Langmuir en 1912), puis le filament de tungstène doublement enroulé a été développé par Junichi Miura en 1921.
Dans les décennies suivantes, avec plus d'améliorations (comme le remplissage de l'ampoule avec un gaz inerte comme l'azote), des lampes à incandescence meilleures et plus lumineuses ont été produites (atteignant une luminosité de 900 lumens), mais elles n'avaient pas la chaleur et le charme des lampes de style ancien.
Entrée de la lampe fluorescente
Dans les années 1930, les lampes fluorescentes sont devenues populaires car elles étaient trois fois plus économes en énergie et duraient plus longtemps que les lampes à incandescence. Les lampes fluorescentes ont dépassé la popularité des lampes à incandescence dans les années 1950. Pourtant, la lueur chaude des lampes à incandescence a conservé des adeptes.
Au milieu des années 1990, les lampes fluorescentes compactes (CFL) ont commencé à être produites en masse, atteignant leur plus grande popularité au début des années 2000. Les CFL utilisaient jusqu'à un cinquième de l'énergie consommée par les lampes à incandescence et duraient jusqu'à quinze fois plus longtemps, bien que, comme les lampes fluorescentes ordinaires, les CFL contiennent du mercure toxique qui rend leur élimination sûre problématique.
Ampoules fluorescentes compactes 105W 36W 11W- Source Wikipedia
Renaissance vintage
Dans les années 1980, une nostalgie pour les ampoules vintage a commencé à renaître. La demande pour des lampes à filament de carbone vintage authentiques, auparavant fabriquées en petites quantités, a commencé à augmenter. Les restaurants à thème rétro, les propriétaires de salons victoriens restaurés, et autres, voulaient la chaleur et l’attrait des lampes vintage populaires à l’époque d’Edison.
La demande a été satisfaite par des passionnés comme Bob Rosenzweig qui, comme par destin, a lancé son entreprise de reproduction de lampes à incandescence vintage à Flushing, Queens — lieu cher à Lewis Latimer, qui avait aidé à stabiliser les incandescents à filament de carbone d’Edison un siècle plus tôt.
La demande pour les lampes à incandescence vintage a atteint de nouveaux sommets dans les années 2000, coïncidant avec le boom des CFL. C’est aussi à cette époque que les lampes à incandescence modernes ordinaires ont commencé à être progressivement supprimées par les gouvernements du monde entier — les incandescents vintage à faible luminosité étant souvent exemptés de cette suppression.
Cependant, l’intérêt renouvelé pour les lampes vintage s’accompagne des inconvénients de ces lampes — consommation d’énergie élevée et production excessive de chaleur, par exemple. Avec le changement climatique et l’empreinte carbone devenus les mots-clés des années 2000, il fallait trouver une meilleure façon de répondre à la demande pour des ampoules de style ancien sans revenir à leurs méthodes gaspilleuses.
LED à la rescousse
C’est là que les lampes à diode électroluminescente (LED) interviennent. Développées pour la première fois dans les années 1960, les LED utilisent un semi-conducteur qui convertit l’électricité en lumière avec peu de conversion en chaleur. Les ampoules LED modernes sont six à sept fois plus économes en énergie que les ampoules à incandescence.
L’utilisation domestique des LED a explosé à la fin des années 2000, surtout après que Philips Lighting North America ait remporté en 2011 le concours L Prize du Département américain de l’Énergie pour la meilleure lampe LED remplaçant la lampe à incandescence de 60 watts. Les prix des lampes LED ont chuté de manière spectaculaire, jusqu’à 85 % depuis 2008. Cela, ajouté à la suppression progressive de la plupart des ampoules à incandescence, a naturellement conduit (jeu de mots intentionnel) à l’utilisation des lampes LED à la place des incandescentes.
Ces lampes LED LiquidLEDs ont toujours la forme des ampoules à incandescence familières avec culot à vis Edison, mais les éléments d’éclairage à l’intérieur sont des LED. Remarquez l’évolution des « filaments » — d’un aspect encombrant au début, à un « écureuil » droit cage”, à filaments doux et rafraîchissants de LiquidLEDs :
Voici les Collection Vintage Edison. Elles ressemblent aux anciennes lampes Edison (avec la même chaleur et le même charme) — sauf que les filaments sont jaune-orange et composés de minuscules LED intégrées dans un polymère doux et propriétaire.
Elles répondent au besoin de nostalgie offert par les lampes à incandescence d’autrefois — sans la chaleur ni la consommation d’énergie gaspilleuse.
Nous sommes vraiment revenus à notre point de départ, avec les toutes dernières lampes LED ressemblant à leurs ancêtres, les lampes Edison. Mais ce n’est pas la fin. Libérée des contraintes de la tradition, la technologie et l’utilisation des lampes LED vont alors véritablement s’envoler.