Denis Papin Biografia e contributi alla scienza

Denis Papin (1647-1712) era un fisico, matematico e inventore francese, noto per aver creato il digestore a vapore ed essere un precursore del vapore. Inoltre, i loro contributi sono considerati fondamentali per ispirare il successivo sviluppo della prima macchina a vapore cilindro e del pistone.

Sebbene abbia studiato medicina, ha esercitato la sua carriera, perché si è dedicato alla matematica e alla meccanica. Durante i suoi anni di lavoro, ha condiviso idee e ha condotto progetti in collaborazione con grandi personalità del tempo come Christiaan Huygens, Robert Boyle e Gottfried W. Leibniz.

Ritratto di Denis Papin (1689). Autore sconosciuto. Fonte: [dominio pubblico]

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Biografia

Primi anni e studi

Nell'agosto del 1647, Denis Papin nacque nella città di Blois, capitale dell'entità francese di Lair e Cher. I suoi genitori erano Sir Denis Papin e Madeleine Peneau, che avevano altri 12 figli. La sua famiglia era di dottrina Calvinista o Hugonote, come era solito incontrare quel gruppo di protestanti francesi.

Ci sono poche informazioni sulla sua infanzia e giovinezza, ma è noto che suo zio Nicollas Papin, un medico a Saumu, era responsabile delle sue cure dall'età di 6 anni. Seguendo la tradizione familiare, nel 1661 iniziò i suoi studi medici all'Università di Angers, dove ottenne il suo titolo nel 1669.

Sebbene originariamente intendesse esercitare il suo medico, stava perdendo interesse per il suo primo anno di pratica, aumentando la sua preferenza per la matematica e la meccanica.

Nel 1670, viaggiò a Parigi per dedicarsi allo sviluppo di dispositivi meccanici, come assistente di Christiaan Huygens. Insieme a questo fisico tedesco, astronomo e matematico.

In quegli anni ha istituito una stretta amicizia con un altro assistente di Huygens, Gottfried W. Leibniz, che anni dopo fu anche ricordato come uno dei grandi pensatori del diciassettesimo e diciottesimo secolo.

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Nel 1674 fu pubblicato un lavoro congiunto di Huygens e Papin, Esperimenti di vuoto, in cui è stato riferito che le loro esperienze preservano gli alimenti a vuoto e alcune macchine sono descritte per raggiungerlo. Nel 1675 si diffuse di nuovo, ma questa volta sotto il formato di 5 articoli scientifici e con il nome Transazioni filosofiche.

Periodo a Londra, Venezia e Marburg 

Poco dopo le sue pubblicazioni, nel 1675 e con la raccomandazione di Huygens, viaggiò a Londra per lavorare con Robert Boyle, considerava il "padre della chimica". Accanto a lui sviluppò un'arma dell'aria compressa e riuscì a perfezionare la pompa del vuoto, sostituendo le due valvole di chiusura con doppie barili.

Nel 1679 espose il suo famoso "digestore a vapore per ammorbidire le ossa", che avrebbe evoluto il vaso di pressione attualmente noto. Nel 1680, inventò la bomba di condensa e fu scelto un membro del  Società Reale Di Boyle Nomination. IL Società Reale Era uno degli scienziati più antichi e riconosciuti nel Regno Unito e in Europa.

Nel 1682 si trasferì a Venezia, essendo invitato a partecipare alle opere dell'Accademia di scienze filosofiche e matematiche, recentemente fondata da Ambrose Sarotti.

L'Accademia ebbe poco successo, oltre ai problemi finanziari, quindi Papin dovette tornare a Londra nel 1684. Lì prende il suo lavoro nel Società Reale come "esperimenti temporanei".

Nel 1687 presentò un'altra delle sue invenzioni, ma con poca soddisfazione per i scarsi risultati. Era la trasmissione pneumatica di energia a grandi distanze. Nel novembre di quell'anno, è stato nominato professore di matematica all'Università di Marburg, in Germania, in cui è rimasto per quasi 8 anni.

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Nel 1690 pubblicò il suo primo lavoro in cui si riferisce il motore a vapore. Era una macchina a pistone in cui sostituì l'esplosivo usato da Huygens dal vapore acqueo, raggiungendo la sua condensa e il "vuoto perfetto".

Torna a Londra e negli ultimi anni

Nel 1705 si dedicò a lavorare con il suo amico ed ex partner Gottfried W. Leibniz, con il quale ha continuato a disegnare alcuni primi disegni della macchina a vapore, ispirati dagli schizzi di Thomas Savery. Poi ha continuato a lavorare nei prototipi di altre invenzioni come il sottomarino, la pistola aerea e il lanciatore.

Nel 1707 presentò il suo "nuovo modo di sollevare l'acqua dalla forza del fuoco", in cui intendeva perfezionare il lavoro di Savery. Tuttavia, non ha ottenuto un risultato con il potenziale commerciale.

Quell'anno tornò a Londra, con l'intenzione di tornare al lavoro nel Società Reale, Perché stava attraversando problemi finanziari, ma la società non era in grado di assumere più personale. Pertanto, ha continuato a scrivere e pubblicare articoli in cui migliorare i suoi prototipi.

All'inizio del 1712, senza risorse e quasi senza amici, Denis Papin fu trovato senza vita a Londra, in Inghilterra,. Non è noto dove fosse sepolto il suo corpo. Cento anni dopo, i suoi contributi furono riconosciuti e una statua di bronzo fu allevata in suo onore nella sua città natale.

Contributi alla scienza

Secondo modello sottomarino. Fonte: Denis Papin [dominio pubblico]

Il contributo principale di Papin fu senza dubbio il digestore a vapore, allora noto come pentola a pressione, sebbene il suo sviluppo non fosse adatto al momento a fini commerciali.

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Era un contenitore chiuso con un coperchio ermetico che limitava il vapore fino a generare alta pressione, che aumentava considerevolmente il punto di ebollizione dell'acqua.

Gli alimenti posizionati all'interno sono stati cotti molto più velocemente dei metodi ordinari, essendo corsi a vapore con una temperatura del 15% superiore al punto di ebollizione dell'acqua.

Papin è stato il primo a utilizzare una valvola di sicurezza per controllare la pressione del vapore ed evitare le esplosioni dei primi dispositivi. Ha osservato che il vapore bloccato tendeva a sollevare il coperchio, il che gli permetteva di concepire un pistone in un cilindro, design di base per le prime macchine a vapore.

L'inventore della bomba di condensa si è anche dedicata a quasi 40 anni per sviluppare dispositivi meccanici e ha lavorato in diversi prototipi e schizzi che sarebbero poi molto utili.

Tra questi ci sono la trasmissione dell'energia pneumatica, della pompa dell'aria, della macchina a vapore, del sottomarino, della pistola ad aria compressa, della pompa a vuoto, della maniglia e di una barca di ruota da pallet che in seguito sostituirebbe i remi nei remi nelle navi a vapore.

Riferimenti

1. Encyclopædia Britannica (2019, 22 febbraio). Denis Papin. Recuperato dalla Britannica.com
2. "Denis Papin inventa la pentola a pressione."(2001) Science and Its Times: sottovalutando il significato sociale della scoperta scientifica. Recuperato dall'enciclopedia.com
3. Robinson, h.W. (1997) Denis Papin (1647-1712). Rec. R. Soc. Estratto da Royalsocietypublishing.org
4. O'Connor, J e Robertson, e. (2014, marzo). Denis Papin. MacUctor History of Mathematics Archive, Università di St Andrews. Recuperato dalla storia.MCS.St-Andrews.AC.UK
5. NDB (2019). Denis Papin. NDB si è ripreso.com