Nato in San Frediano, quartiere popolare di Firenze, il 13 aprile 1808 da Amatis Meucci e Maria Domenica Bebi, vive nello stesso quartiere in Via dei Serragli 44. Primo di 9 figli, studiò all'Accademia di Belle Arti del capoluogo toscano, lavorando in seguito come impiegato alla dogana e come tecnico di scena al Teatro della Pergola, dove conoscerà la futura moglie, Ester Mochi.
Francobollo del disegno di Nestore Corradi realizzato per Antonio Meucci nel 1858 e prova importante sugli studi sull'invenzione del telefono.
Coinvolto nei moti rivoluzionari del 1831, imprigionato a causa delle sue convinzioni politiche, Meucci fu costretto a lasciare il Granducato di Toscana e ad emigrare a Cuba, dove nel 1835 accettò un lavoro al Teatro Tecon dell'Avana. Successivamente, andato a fuoco il teatro e ritrovatosi senza lavoro, lasciò Cuba e si diresse verso gli Stati Uniti. Nel 1845 si trasferì dunque a Clifton, New York, dove aprì una fabbrica di candele. Lì accolse l'amico e fratello massone Giuseppe Garibaldi, che fra il 1850 ed il 1853 divenne suo collaboratore.
Attorno al 1854 Meucci costruì il "telettrofono", il primo prototipo di telefono, allo scopo di poter mettere in comunicazione il suo ufficio con la camera da letto dove la moglie era costretta da una grave malattia. Per questo esperimento, incaricò l'amico artista Nestore Corradi di disegnare uno schizzo che rappresentasse una delle prove principali della paternità dell'invenzione. L'invenzione del telefono prese spunto da un sistema precedente, che aveva creato quand lavorava a teatro: si trattava di un sistema di tubi che trasportava il suono da una parte all'altra del palco, in modo da poter impartire le istruzioni agli operai dalla cabina di regia.
Successivamente Meucci si trovò improvvisamente in difficoltà finanziarie, pur continuando a sviluppare la sua invenzione. Costretto a vivere con l'aiuto degli amici, si trovò a non avere denaro a sufficienza per brevettare la propria invenzione. Nel 1871 riuscì a fondare, assieme ad altri co-finanziatori italiani, la Telettrofono Company, riuscendo però ad ottenere per la sua invenzione solo un brevetto temporaneo da rinnovare ogni anno al prezzo di 10 dollari (e che sarebbe riuscito a rinnovare solo fino al 1873). Infatti, per ottenere un brevetto standard, erano necessari 287 dollari, circa 4.500 euro di oggi. Tuttavia, alcuni critici hanno messo in dubbio tale aspetto della vicenda, poiché Meucci fu in grado di brevettare altre invenzioni (non correlate al telefono) al costo di 35$ l'una negli anni 1872, 1873, 1875 e 1876. Meucci provò a proporre la sua invenzione ad una compagnia telegrafica di New York, ma le potenzialità dell'invenzione non furono intuite. Contemporaneamente, Alexander Graham Bell conduceva ricerche che lo portarono allo sviluppo del primo telefono elettrico. Nel marzo 1876 Bell poté depositare il brevetto per la sua invenzione, dopo che quello di Meucci era scaduto senza essere rinnovato. Alcuni sostengono che Bell abbia avuto modo di visionare i progetti di Meucci prima di brevettare la propria invenzione, ma mancano prove a sostegno di tale tesi. Successivamente Meucci gli intentò causa, ma, essendo in pieno dissesto economico, la perse. Secondo il giudice che emise la sentenza nel 1887, Meucci avrebbe infatti inventato un telefono meccanico, mentre quello oggetto del brevetto di Bell era elettrico. Nel giugno 2002 il Congresso degli Stati Uniti ha riconosciuto ufficialmente il contributo di Meucci nell'invenzione del telefono.
Targa a ricordo di Meucci, Palazzo delle Poste Centrali (Firenze)
Oltre al trasferimento elettrico della voce, Meucci inventò e brevettò molti altri strumenti basati su processi chimici e meccanici. Fu titolare e depositò ben 22 brevetti.
Per mancanza di soldi, non poté realizzare un brevetto standard per il suo telefono (il trasferimento elettrico della voce), ma fu costretto a presentare un brevetto non definitivo, denominato caveat, da rinnovare ogni anno al prezzo di 10 dollari. Per un brevetto definitivo gli furono chiesti 287 dollari, ma Meucci non riuscì a racimolarne più di 20.
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