CHAPITRE PREMIER

HISTOIRE DE LA DÉCOUVERTE DE LA. GALVANOPLASTIE. — TRAVAUX DE BRDGNATELLI . — OBSERVATIONS DE M. DANIELL ET DE M. DE LA RIVE. — LE PHYSICIEN RUSSK JACOBI DÉCOUVRE LA GALVANOPLASTIE EN 1837. — THOMAS SPENCER EXECUTE DES REPRODUCTIONS GAL- VANOPLASTIQUES EN ANGLETERRE, PAR LE PROCÉDÉ DE M. JACOBI ET PRÉTEND S* ATTRIBUER LE MÉRITE DE CETTE DÉCOUVERTE.

Volta avait à peine accompli, au commencement de notre siècle, la découverte de la pile électrique, qu'il observa une de ses propriétés les plus remarquables, c'est-àdire la décomposition chimique que cet appareil fait éprouver aux substances soumises à son action. Ce physicien célèbre constata, dès l'année 1800, que la dissolution d'un sel métallique, soumise à l'influence de la pile, se trouve aussitôt réduite en ses éléments, de telle sorte que le métal vient se déposer au pôle négatif. Ce phénomène devint bientôt l'objet d'un nombre considérable d'études et d'expériences théoriques, qui devaient largement agrandir le champ de nos connaissances dans le domaine de l'électricité.

Brugnatelli, élève et collègue de Volta, qui professait la physique à l'Université de Pavie, sa ville natale, s'occupa dès la fin de l'année 1800, d'étudier l'action du courant électrique sur les dissolutions des sels métalliques. En

1801 et 1802, il publia dans un recueil scientifique italien, Annali chimici di Pavia, divers mémoires concernant les précipitations métalliques provoquées par l'électricité. Brugnatelli, dès l'année 1802, avait réussi à dorer l'argent au moyen de la pile, en conservant à l'or tout son brillant métallique. Nous citerons dans la seconde partie de cette notice, c'est-à-dire en parlant de la dorure électro-chimique, le texte exact des mémoires de Brugnatelli, qui renferment cette observation.

Les faits de précipitation métallique signalés par Brugnatelli, établissaient la possibilité d'obtenir des dépôts métalliques d'or et d'argent, sur le fil conducteur de la pile. Mais il y avait loin de là à la galvanoplastic, c'est-à-dire à la reproduction d'un objet par le dépôt d'une couche de cuivre plastique et malléable. Rien n'indiquait alors que la réduction des métaux par le fluide électrique, pût devenir susceptible de quelques applications dans les arts. En effet, la substance qui se déport sur les fils delà pile n'avait aucun des caractères physiques qui distinguent les métaux. C'était presque toujours une poudre noire ou grise, sans cohérence, sans continuité, dépourvue d'éclat, privée de tout aspect métallique. On ne découvrit que longtemps après que, dans certaines circonstances, les métaux précipités par la voie galvanique, peuvent présenter l'éclat, la cohérence, la continuité et tous les caractères propres aux métaux obtenus par fusion. Cette observation devait donner naissance à l'art nouveau qui va nous occuper, et qui a reçu le nom, élégant et juste, de galvanoplastie, pour indiquer qu'il consiste à produire par le galvanisme, des objets plastiques.

La galvanoplastie aurait pu peut-être trouver son origine à l'époque de la découverte de la pile voltaïque imaginée par M. Daniell, et qui porte le nom de ce physicien. Nous avons décrit dans la notice sur la

Pile de Volta (1), la pile de Daniell, qui se compose d'un vase V, contenant de l'acide sulfurique et du zinc, lesquels, par la décomposition de l'eau, produisent un dégagement

Fig. 163. — Pile de Daniell.

de gaz hydrogène. Le gaz traversant la cloison poreuse de porcelaine D, vient réagir sur la dissolution de sulfate de cuivre contenue dans ce vase D et réduit le sulfate de cuivre à l'état de cuivre métallique : ce cuivre se dépose sur le conducteur C, qui est formé luimême d'un cylindre de cuivre.

Lorsque M. Daniell fit les premiers essais de cette nouvelle disposition de la pile, il remarqua, en enlevant un fragment de cuivre qui s'était déposé sur le cylindre de cuivre C, que les éraillures de ce conducteur de cuivre se trouvaient fidèlement reproduites sur le cuivre précipité, provenant de la décomposition du sulfate de cuivre. Cette observation aurait pu conduire à la découverte de la galvanoplastie; mais, comme M. Daniell portait alors toute son attention sur la marche et la construction de son instrument, il ne poussa pas plus loin l'examen de ce fait.

Une remarque du même genre peut s'appliquer à M. de La Rive, qui, de son côté, eut plus tard entre les mains le fait primitif qui sert de base à la galvanoplastie, et qui, néanmoins, le laissa passer sans en soupçonner l'importance.

Peu de temps après la découverte de la pile

(t) Tome Ier, page G86.

Fig. 164. — Jacobi découvre la plasticité du cuivre précipité parla pile.

de Daniell, M. de La Rive fît quelques expériences sur cet appareil. Dans un article inséré dans le Phiïosopkical Magazine , M. de La Rive, après avoir décrit une forme particulière de la pile de Daniell, à laquelle il donne la préférence, fait l'observation suivante ;

« La plaque de cuivre est recouverte d'une coucbe de cuivre à l'état métallique, qui s'y est incessamment déposée par molécules, et telle est la perfection de la feuille de métal ainsi formée, que, lorsqu'elle est enlevée, elle offre une copie fidèle de chaque éraillure de la plaque métallique sur laquelle elle reparaît. »

M. de La Rive ne semble pas a^oir songé aux résultats remarquables auxquels devait conduire plus tard l'examen de ce fait, en apparence si simple. Ce n'est que dix ans après, que cette observation, faite de nouveau en Russie, et étudiée cette fois, avec toute l'attention qu'elle méritait, eut pour conséquence d'amener la création de la galvanoplastie.

Ce fut à Dorpat, en février 1837, que monsieur II. Jacobi, professeur de physique dans cette université, découvrit le fait capital de la

plasticité du cuivre, qui devint l'origine de tous i ses travaux sur l'électro-chimie. Il trouva imprimées sur une feuille de cuivre, qui provenait de la réduction du sulfate de cuivre dans une pile de Daniell, des raies et des éraillures qui correspondaient, avec la plus rigoureuse exactitude, à des raies et à des coups de lime semblables qui existaient sur le cylindre de cuivre servant d'élément à cette pile. Les circonstances d'un événement qui devait exercer une si grande influence sur les progrès de la physique et de la chimie, veulent être rapportées avec détails.

M. H. Jacobi s'occupait de recherches sur [ la pile de Daniell, appareil qui consiste, j comme nous venons de le rappeler, en une j dissolution de sulfate de cuivre, contenue dans un vase de porcelaine, qui est réduite par le gaz hydrogène provenant de la décom- ; position de l'eau, et qui a traversé une cloi- : son de porcelaine perméable aux gaz [fig. 163, j page 288). Dans cette pile, un cylindre de j cuivre sert de conducteur négatif au courant électrique, et il plonge dans le sulfate de cuivre. En examinant le dépôt de cuivre qui s'était opéré sur le cylindre de cuivre qui formait le pôle négatif de la pile de Daniell, M. Jacobi reconnut que quelques parties de ce dépôt ne se composaient, en apparence, que de particules cristallines; mais quand on vint à nettoyer ce cylindre, il s'en détacha des particules et des lamelles de cuivre parfaitement cohérentes.

La première pensée de M. Jacobi fut que ce résultat tenait à la mauvaise qualité du cuivre qui lui avait été fourni pour former le conducteur négatif de la pile. Il fit, à ce propos, des observations à l'ouvrier qui lui avait fourni ce métal. Ce dernier ayant repoussé avec juste raison, ce reproche , M. Jacobi examina de plus près l'objet en litige.

Quelle ne fut pas sa surprise, lorsque, regardant avec beaucoup d'attention la lamelle de cuivre dont il s'agit, il reconnut sur sa face interne, des éraillures, des traces

de coups de lime et de marteau^ qui reproduisaient d'une manière identique des traces semblables situées à la surface extérieure du cylindre de cuivre ! Ainsi le cuivre, en se déposant lentement au sein du liquide de la pile de Daniell et sur le conducteur négatif, avait reproduit identiquement la surface extérieure de l'objet sur lequel ses molécules s'étaient appliquées, en s'y déposant avec lenteur (1).

Cette observation fut pour M. Jacobi un trait de lumière. Il répéta l'expérience, et parvint à reproduire, par la pile de Daniell, des plaques de cuivre recouvertes de signes et de traits, en creux et en relief. Il soumit à l'action de la pile de Daniell, des plaques de cuivre sur lesquelles il avait tracé, au burin, des figures et des caractères : la décomposition du sulfate de cuivre donna naissance à des dépôts de cuivre qui offraient, en relief, l'empreinte exacte du dessin gravé en creux sur l'original.

Par l'emploi de piles d'une faible intensité et d'un courant continu, M. Jacobi réussit bientôt à obtenir en relief l'empreinte d'une plaque de cuivre gravée au burin.

Cette plaque, premier résultat satisfaisant des travaux de M. Jacobi, fut présentée à l'Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg, le 5 octobre 1838 (17 octobre de notre style).

Le ministre de l'instruction publique la présenta à l'empereur Nicolas, qui s'empressa de mettre à la disposition de M. Jacobi les fonds nécessaires pour poursuivre ses études. La découverte du savant académicien acquit dès lors, en Russie, un très-grand retentissement.

Poursuivant ses recherches, M. Jacobi fut conduit à une découverte qui donna aussitôt un essor immense à l'art nouveau qui venait de naître inopinément entre ses mains :

(i) M. Jacobi, qui a fait un long séjour à Paris pendant l'Exposition universelle de 1867, a bien voulu nous montrer ce fragment de métal, pièce vraiment historique et que l'on ne peut s'empêcher d'examiner avec un religieux intérêt.

LA GALVANOPLASTIE.

il fut conduit à opérer les dépôts de cuivre, non plus dans l'intérieur de la pile de Daniell, mais en employant une pile séparée et opérant la décomposition du sulfate de cuivre dans un bain particulier. Expliquonsnous.

Lorsque M. Jacobi commença à opérer, l'objet à copier faisait lui-même partie de la pile voltaïque, il formait l'élément négatif, et plongeait dans la dissolution de sulfate de cuivre. M. Jacobi trouva que la décomposition se faisait beaucoup mieux avec une pile séparée du bain de sulfate de cuivre et dont les deux pôles plongeaient dans ce bain au moyen de ses conducteurs.

Seulement la dissolution de sulfate de cuivre s'épuisait assez vite, et il fallait lui fournir des cristaux nouveaux de sulfate de cuivre, pour que l'action pût continuer. M. Jacobi fit, en 1839, cette découverte capitale, que, si Ton attache le moule au pôle négatif, et que Von dispose du pôle positif une lame du métal même qui est en dissolution dans le bain^ cette lame, qui porte alors le nom à? anode électrique soluble^ entre elle-même en dissolution dans le bain, en quantité à peu près égale à celle qui se dépose dans le moule. Si, par exemple, on opère avec une dissolution de sulfate de cuivre, et que l'on attache au pôle positif de la pile, une lame de cuivre, l'oxygène mis en liberté par la décomposition de l'eau, se porte au pôle positif: là il rencontre le cuivre et l'oxyde, c'est-à-dire le fait passer à l'état d'un composé susceptible de se dissoudre dans l'acide libre existant dans la liqueur. A mesure qu'il se fait au pôle négatif, un dépôt de cuivre, aux dépens de la dissolution saline, le cuivre attaché au pôle positif, se dissout dans le liquide, à peu près dans les mêmes proportions.

M. Jacobi découvrit ainsi l'usage des anodes de cuivre, qui ont rendu la galvanoplastie manufacturière et pratique.

La découverte des anodes exerça une influence immense sur les progrès de la galva-

noplastie. Elle permit de séparer le couple voltaïque, qui engendre le courant, de l'appareil dans lequel l'empreinte s'effectue. Le procédé galvanoplastique devint ainsi plus simple, et l'opération beaucoup plus courte. Enfin on put obtenir des dépôts métalliques de toute forme et de toute dimension.

Cependant la galvanoplastie ne pouvait recevoir encore des applications bien étendues, car on ne pouvait opérer qu'avec un moule de cuivre ; les moules non métalliques ne pouvaient être employés, en raison de leur défaut de conductibilité électrique. Une nouvelle découverte de M. Jacobi permit d'effectuer les dépôts métalliques à la surface de presque tous les corps indifféremment.

M. Jacobi reconnut que les corps qui ne conduisent pas l'électricité, et qui jusque là n'avaient pu se prêter aux opérations de la galvanoplastie, peuvent recevoir le dépôt métallique, si l'on recouvre préalablement leur surface, d'une couche pulvérulente d'un corps conducteur de l'électricité. La plombagine (graphite) est la substance qui remplit le mieux cet objet.

C'est encore un hasard heureux qui mit M. Jacobi sur la voie de la découverte de l'emploi de la plombagine, pour métalliser les moules de plâtre, les rendre ainsi conducteurs, et permettre d'y effectuer les dépôts de cuivre.

M. Jacobi. s'occupait à construire une pile de Daniell, destinée à faire agir le moteur électro-magnétique qu'il voulait appliquer à faire marcher un bateau sur la Néva, ainsi que nous le raconterons dans la notice sur le moteur électrique , qui suivra celle-ci. Avant de monter cette pile, il constatait avec soin le degré de résistance au passage de l'électricité, des vases poreux de porcelaine qu'il employait comme diaphragmes de cette pile, A mesure qu'il avait examiné et vérifié un de ces vases poreux, il marquait avec un crayon de plombagine ceux qui étaient reconnus bons d'une lettre (la lettre g, du mot aile-

mand#w£, qui signifie bon) (1). Ces plaques reconnues bonnes furent naturellement les seules employées à la confection des diaphragmes de la pile. Or, lorsqu'après ses expériences terminées, M. Jacobi démonta la pile, il fut surpris de trouver tous les g qui avaient servi à marquer les bonnes plaques poreuses, reproduits en cuivre, c'est-à-dire recouverts d'un dépôt de cuivre qui provenait de la dissolution du sulfate de cuivre de la pile. La plombagine du crayon qui avait servi à faire ces marques, avait rendu, en ces points, la terre poreuse conductrice de l'électricité, et avait permis ce dépôt.

Cette nouvelle découverte, faite en 1839, par M. Jacobi, permit à ce physicien d'employer , comme moule galvanoplastique , une substance quelconque non conductrice, comme le plâtre, la cire à cacheter, etc., en ayant la précaution de rendre l'intérieur de ce moule, conducteur de l'électricité, par une couche de plombagine en poudre.

M. Bocquillon fit, dit-on, à la même époque, la même découverte, en France, c'està-dire employa la plombagine en poudre pour rendre conducteur des moules de plâtre ou de cire à cacheter.

On put, dès ce moment, au lieu d'opérer uniquement sur un moule métallique, se procurer des empreintes de plâtre des objets à reproduire, et effectuer le dépôt sur ces moules rendus conducteurs par la plombagine.

Ce dernier résultat une fois obtenu, la galvanoplastie put recevoir des applications variées et étendues.

Le plâtre et la cire à cacheter sont les seules substances qui aient d'abord servi à la confection des moules galvanoplastiques. On a découvert ensuite dans la gélatine, coulée à chaud et retirée du moule après le refroidissement, une matière plastique se prêtant trèsheureusement à cet objet, par la fidélité avec laquelle elle conserve l'empreinte des objets à reproduire, et par son élasticité, qui permet

(1) M. Jacobiest né en Prusse, mais il est naturalise russe.

de retirer le moule sans la déchirer. Enfin une dernière substance, bien supérieure aux précédentes, la gutta-perchay a été-appliquée à la confection des moules galvanoplastiques. Cette matière, qui se ramollit parla chaleur, est appliquée à chaud sur l'objet, dont elle reproduit tous les détails avec une fidélité étonnante. Après le refroidissement, on détache sans difficulté le moulage de l'original.

La gutta-percha est à peu près la seule matière plastique employée aujourd'hui pour la confection des moules dans la galvanoplastie ; c'est de la découverte de l'emploi de cette substance que date l'essor immense qu'a pris la galvanoplastie industrielle.

Nous ajouterons, pour terminer cette histoire de l'invention de la galvanoplastie, que cet art qui a rendu à l'industrie des services si étendus, qui a contribué, de nos jours, à donner une si vive impulsion à la sculpture, à la gravure et à la typographie, a reçu tout à la fois en Russie sa naissance, ses perfectionnements et ses premières applications. L'empereur Nicolas comprit très-vite l'importance de cette invention. Il acheta pour la somme de 25,000 roubles (101,250 francs) le brevet d'invention qu'avait pris en Russie M. Jacobi. Le gendre de l'empereur Nicolas, le duc de Leuchtemberg, cher à la France, comme petit-fils de l'impératrice Joséphine/ fit établir en Russie une usine de galvanoplastie, où les procédés de M. Jacobi furent appliqués sur une échelle considérable. ^Institut galvanoplastique du duc de Leuchtemberg était une manufacture qui occupait jusqu'à 2,500 ouvriers, et que le gouvernement russe entretenait à peu près comme le fait le gouvernement français pour la manufacture de porcelaines de Sèvres. Plusieurs églises russes sont remplies de statues en cuivre et de grandes pièces de fonte et de fer, telles que colonnes, tabernacles, toitures, etc., dorées par la pile, et qui provenaient de Y Institut galvanoplastique du duc de Leuchtemberg. La coupole intérieure

LA GALVANOPLASTIE.

de l'église Saint-Isaae, à Saint-Pétersbourg, est décorée de douze statues, de trois mètres de haut chacune , qui ont été exécutées en 1830, dans cet établissement. A la mort du duc de Leuchtemberg, cette . manufacture a passé entre les mains de l'industrie privée, et elle continue aujourd'hui sa fabrication.

Nous ferons une dernière remarque en terminant ce chapitre.

Tous les auteurs de traités de physique et de chimie, ainsi que tous les ouvrages consacrés aux procédés électro-chimiques, publiés tant en France qu'en Angleterre, font une part beaucoup trop faible' à M. Jacobi dans l'invention de la galvanoplastie. On lit dans ces divers ouvrages , que la galvanoplastie fut découverte simultanément par M. Jacobi, à Saint-Pétersbourg, et par M. Spencer à LiverpooL C'est très-injustement que le physicien russe a été privé jusqu'ici de l'honneur exclusif qui doit lui revenir. M. Spencer, dont le nom était totalement inconnu dans la science à cette époque, et qui n'a pas lait davantage parler de lui ensuite comme savant, ne fit que mettre en pratique, en Angleterre, les procédés que M. Jacobi venait de communiquer à l'Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg, et que les recueils anglais avaient publiés. 11 appliqua la méthode décrite par M. Jacobi, à la reproduction de médailles et de monnaies. Cette imitation extraordinairement fidèle d'obj ets de tout genre par un procédé électro-chimique , excita vivement la curiosité publique en Angleterre. M. Spencer prétendit alors avoir fait cette découverte en même temps que M. Jacobi, et sans avoir eu connaissance des travaux du physicien de Saint-Pétersbourg. Mais la date des journaux anglais qui publièrent les mémoires de M. Jacobi, suffira pour rétablir la vérité sur ce poinx, et prouver que M. Spencer n'exhiba des médailles galvanoplastiques que sept mois après la présentation du mémoire de M. Jacobi à F Académie de Saint-Pétersbourg,

C'est le 9 octobre 1838 (21 octobre de notre style) que la découverte de M. Jacobi fut communiquée à l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg, par son secrétaire perpétuel , M. Fuss. Sept mois après, deux recueils périodiques, chargés de tenir le public anglais au courant des travaux et des découvertes scientifiques étrangères, le Mechanic's Magazine et le Philosophical Magazine , publièrent une lettre de M. Jacobi , adressée à M. Faraday, datée du mois de juin 1839, qui renferme la description de ses procédés

Fig. 105. — H. Jacobi, inventeur de la galvanoplastie .

galvanoplastiques. M. Jacobi donnait dans cette lettre, tous les détails du procédé qu'il avait imaginé pour reproduire des objets de cuivre par un seul couple voltaïque.

M: Spencer, avant Tannée 1839, n'avait pas publié une seule ligne qui fit soupçonner qu'il s'occupât de recherches de ce genre. Ce n'est qu'en juin 1839, c'està-dire sept mois après la présentation du travail de M. Jacobi, à l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg, et après la publication de la lettre de M: Jacobi à M. Faraday

dans le Mechanie's Magazine^ qu'il exhiba, à Liverpool, des reproductions galvanoplastiques.

Ces dates suffisent pour rétablir les droits du véritable inventeur, et dissiper une erreur qui a été accréditée trop longtemps.

La découverte de la galvanoplastie donna une grande notoriété scientifique au nom du professeur de Saint-Pétersbourg. Tous ceux qui connaissent l'histoire des sciences mathématiques à notre époque, savent que le frère de ce savant, Charles-Jacques Jacobi, professeur à Kœnigsberg et à Berlin, associé de l'Académie des sciences de Paris, mort à Berlin en 1851, s'est illustré par des découvertes mathématiques de l'ordre le plus élevé. On a souvent confondu, ces deux savants, on les a souvent pris l'un pour l'autre. U arrivait plus d'une fois que, s'adressant au mathématicien Charles - Jacques Jacobi, on lui disait :

« Vous êtes le frère de M. Jacobi de Saint- Pétersbourg, l'inventeur de la galvanoplastie !»

Et ce dernier, dont la célébrité primait, il le croyait du moins , celle du physicien de Saint-Pétersbourg, répondait :

« Non, c'est M. Jacobi de Saint-Pétersbourg qui est mon frère. »

Cependant, dans un voyage qu'il fit en Italie, pays peu familiarisé encore ave£ le progrès des sciences mathématiques, le géomètre put se convaincre qu'il était infiniment moins connu que son frère le physicien. Partout on le saluait du nom d'inventeur de la galvanoplastie, et on l'honorait comme tel. II dut alors s'avouer de bonne grâce le frère du physicien de Saint- Pétersbourg.

Le Conseil supérieur du jury de l'Exposition universelle de 1867, amis en lumière les droits de M. Jacobi comme inventeur de Ja galvanoplastie, en décernant à ce savant l'une des douze récompenses hors ligne 4ont elle disposait.