La innovación del vacío se originó por Marcello Piarini. Nació en 1880 en Berlín, pero con raíces italianas. Este científico buscó formarse en Matemáticas y Física, así como una investigación de posgrado en 1904. Después, trabajó en la prestigiosa fábrica de lámparas incandescentes Siemens & Halske (Gluhamperwerk).
Uno de sus mayores aportes a la ciencia fueron las lámparas de tántalo, cuya fabricación requería un vacío más extenso que las lámparas de filamento de carbono. Pirani ideó una solución que revolucionó la medición del vacío, ya que se enfrentó a problemas con los manómetros McLeod de vidrio para medir el vacío. Éstos eran susceptibles a roturas y liberación de mercurio venenoso.
En 1906, Pirani publicó el artículo titulado “Vacuómetro de indicación directa”, mejor conocido como el "vacuómetro Pirani". Este dispositivo fue el primero de lectura automática, con diseño para medir bajas presiones por medio de la variación de la pérdida de calor de un alambre en función de la presión del entorno.
La tecnología detrás del vacuómetro Pirani involucra un filamento metálico calentado, por lo general de platino en las versiones modernas. La pérdida de calor de filamento se relaciona con la presión de gas circundante, debido a que las colisiones moleculares del alambre afectan la cantidad de calor perdido. A medida que se reduce la presión del gas, el número de moléculas disminuye, minimizando el efecto de enfriamiento del hilo.
Este dispositivo opera en modos: tensión, corriente o resistencia constante a la temperatura, utilizando un circuito de puente de Wheatstone. En cambio de los manómetros McLeod manuales, el vacuómetro Pirani es automático y mide presiones desde 100/10 hasta 10^-4 mbar, con ajustes para diferentes gases debido a sus variadas conductividades térmicas.
1. Célula de compensación
2. Alimentación
3. Al registrador
4. Célula de medición (cámara Pirani)
5. Filamento (platino)
6. Presión aplicada (desconocida) Vacío
A parte de su contribución al vacuómetro, Pirani trabajó en mediciones ópticas de altas temperaturas. En 1991, se unió a Osram como director de la oficina científico-técnica, realizando investigaciones desde la sorción de gases por tántalo hasta la transición de lámparas incandescentes a lámparas de descarga de gas. Durante su estancia en la industria, ocupó varios cargos en la Universidad Técnica y en la Technishe Hochschule.
En 1936, Pirani trabajó en Reino Unido, estudiando áreas que iban desde materiales resistentes a altas temperaturas hasta la utilización del polvo fino de carbón. En 1953, regresó a Alemania como consultor de Osram antes de fallecer a la edad de 88 años en Berlín.
Marcello Pirani dejó un legado en el campo de la tecnología de vacío con su vacuómetro Pirani, utilizado en la actualidad por su eficiencia y automatización en la medición precisa de bajas presiones. La investigación e innovación marcaron su carrera y lo consolidaron como pionero del progreso tecnológico.
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