Bien avant de devenir symbole de génie, Albert Einstein a aussi tenté de réinventer des objets du quotidien, de l’Allemagne aux États-Unis.
Le physicien le plus célèbre du XXe siècle n’a pas seulement bouleversé la compréhension de l’Univers. Comme le raconte le site scientifique ZME Science, Albert Einstein, installé tour à tour en Suisse, en Allemagne puis aux États-Unis, a aussi signé plus de 50 brevets dans sept pays, allant d’un réfrigérateur sans pièces mobiles à… un chemisier. Ces inventions oubliées montrent un chercheur préoccupé par des problèmes très concrets, parfois vitaux, bien loin de l’image du théoricien perdu dans ses équations.
Un génie de la théorie… et un enfant des ateliers
Le lien d’Einstein avec l’invention ne sort pas de nulle part. Enfant, il grandit à Munich au milieu des dynamos, lampes et compteurs électriques produits par l’usine de son père et de son oncle Jakob. Ce dernier dépose lui-même plusieurs brevets pour des lampes à arc et des dynamos à la fin du XIXe siècle.
Plus tard, entre 1902 et 1909, Albert Einstein travaille comme examinateur de brevets à l’Office fédéral de la propriété intellectuelle à Berne, en Suisse. Il passe alors ses journées à analyser des dispositifs mécaniques, électriques ou chimiques, à vérifier leur originalité et leur fonctionnement. L’historien Matthew Trainer rappelle dans un article de 2006 que cette « double vie » de physicien théoricien et de spécialiste des brevets lui a donné « une grande expertise dans cette profession » et une bonne connaissance des avantages du système de brevet pour diffuser des idées techniques.
Le nom d’Einstein figure sur plus de 50 brevets, répartis dans sept pays, du réfrigérateur d’absorption à un étonnant modèle de chemisier.
Dès les années 1920, alors que sa carrière académique est solidement établie et que les tensions politiques montent en Allemagne, Einstein se tourne davantage vers des projets appliqués. Il s’associe à des ingénieurs et physiciens inventifs, souvent plus aguerris au maniement des outils, pour essayer de transformer ses idées en dispositifs concrets.
Un réfrigérateur sans pièces mobiles pour éviter des morts
Tout commence par un drame domestique relaté en 1926 dans un journal berlinois. Une famille de quatre personnes meurt asphyxiée dans son sommeil, intoxiquée par une fuite de gaz toxique provenant de leur réfrigérateur. À l’époque, ces appareils utilisent de l’ammoniac, du dioxyde de soufre ou du chlorure de méthyle comme fluides frigorigènes. Une simple défaillance de joint suffit à relâcher des vapeurs mortelles dans un appartement clos.
Choqué, Albert Einstein appelle alors son ami Leo Szilard, physicien hongrois installé à Berlin et passionné de dispositifs expérimentaux. Ensemble, ils conçoivent un réfrigérateur radicalement différent, sans pièces mobiles et avec beaucoup moins de risques de fuite. Leur système repose sur la réfrigération par absorption, un principe connu mais rarement exploité dans les foyers.
Comment fonctionnait le réfrigérateur Einstein–Szilard ?
Leur idée repose sur une propriété simple : un liquide bout à une température plus basse lorsque la pression diminue. Dans leur prototype, le butane joue le rôle de fluide frigorigène, transporté par un gaz porteur, l’ammoniac. Un réseau précis de chambres et de tubes permet au butane de s’évaporer puis de se condenser en circuit fermé, en absorbant de la chaleur et en refroidissant ainsi le compartiment où se trouve la nourriture.
L’élément central est une pompe électromagnétique, sans piston mécanique. Einstein résume ainsi son fonctionnement : un courant alternatif génère un champ magnétique variable qui met en mouvement un alliage liquide de potassium et de sodium. Ce métal liquide oscille à l’intérieur d’un carter fermé et joue le rôle de piston, créant une circulation de fluide sans pièces mobiles classiques.
Pas de pièces mobiles, pas de joints à user : le réfrigérateur Einstein–Szilard mise sur une pompe électromagnétique et un circuit d’absorption pour limiter les risques de fuite toxique.
Sur le papier, l’invention répond parfaitement au problème de sécurité. Elle est robuste, moins susceptible de fuir, mais elle souffre d’un défaut majeur : le bruit. Un ingénieur impliqué dans les essais raconte que la pompe « hurlait comme un chacal ». Ces performances acoustiques rebutent les industriels.
À peine les brevets déposés, un autre coup dur survient. Le chimiste américain Thomas Midgley met au point le Freon, un gaz réfrigérant non toxique et considéré à l’époque comme beaucoup plus sûr. Les grandes marques d’électroménager se ruent sur ce nouveau fluide, et le réfrigérateur d’Einstein et Szilard tombe dans l’oubli. Des décennies plus tard, des ingénieurs s’intéresseront à nouveau à la pompe électromagnétique pour certaines applications de centrales nucléaires, mais sans débouché grand public.
Un appareil acoustique pour une amie devenue malentendante
L’inventivité d’Einstein ne s’arrête pas aux cuisines. En 1928, son amie Olga Eisner, une chanteuse, commence à perdre l’audition. Le physicien cherche une solution et s’associe cette fois à Rudolf Goldschmidt, ingénieur spécialisé en électrotechnique. Leur objectif : concevoir un dispositif destiné aux personnes malentendantes.
Ils misent sur un phénomène physique peu connu du grand public : la magnétostriction. Certains métaux se dilatent ou se contractent légèrement lorsqu’ils sont soumis à un champ magnétique. En maintenant une tige métallique sous tension mécanique et en y appliquant des champs magnétiques variables, ils espèrent transformer des signaux électriques en vibrations acoustiques exploitables pour l’écoute.
Le brevet, déposé en 1934, décrit un « appareil électromagnétique de reproduction du son ». L’idée est de faire varier très finement la longueur de la tige en fonction du signal électrique, puis de convertir ces micro-déformations en sons audibles, adaptés à l’oreille affaiblie.
Face à la surdité progressive d’une amie chanteuse, Einstein tente, avec Rudolf Goldschmidt, de transformer un phénomène de laboratoire en aide auditive.
Dans ce contexte, Einstein se montre aussi joueur. Il écrit quelques vers à Goldschmidt au cours de leurs travaux, traduits ainsi : « Un peu de technique de temps en temps / peut aussi amuser les penseurs. / C’est pourquoi, audacieusement, je pense très loin en avant : / un jour, nous produirons quelque chose de bon ensemble. »
L’appareil n’atteindra jamais le marché. Les progrès rapides de l’électronique et des amplificateurs à lampes proposent des solutions plus simples, moins coûteuses et plus efficaces pour les prothèses auditives. L’invention reste à l’état d’archive technique.
Une caméra qui ajuste la lumière toute seule
Dans les années 1930, Einstein s’intéresse à un autre objet en pleine démocratisation : l’appareil photo. Il collabore avec Gustav Bucky, radiologue germano-américain, pour concevoir une caméra capable de s’adapter automatiquement aux conditions de luminosité.
Le brevet, daté de 1936, décrit une « caméra auto-réglable en fonction de l’intensité lumineuse ». Le cœur du dispositif repose sur l’effet photoélectrique, le phénomène qui lui a valu le prix Nobel de physique en 1921 : lorsqu’une lumière d’intensité donnée frappe une cellule sensible, elle émet un courant électrique proportionnel.
Bucky et Einstein veulent utiliser cette cellule pour mesurer en temps réel la lumière entrante. Le signal électrique déclenche alors l’ajustement d’un écran ou d’un diaphragme, empêchant les surexpositions ou les clichés trop sombres. L’utilisateur n’aurait plus à régler manuellement l’ouverture en fonction de la scène, une opération délicate à l’époque.
En misant sur l’effet photoélectrique, Einstein et Bucky imaginent, dès 1936, une forme primitive d’appareil photo automatique.
On ignore si un prototype complet a été construit. L’idée anticipe pourtant les appareils « automatiques » qui envahiront le marché quelques années plus tard. Kodak lancera par exemple le Super Six-20, souvent présenté comme la première caméra automatique grand public. Le concept d’Einstein et Bucky arrive trop tôt et reste cantonné aux dessins techniques.
Le chemisier qui intrigue encore les historiens
Parmi la cinquantaine de brevets liés à Einstein, un document surprend particulièrement les spécialistes : un modèle de chemisier déposé en 1936. Les raisons de cette incursion dans la mode demeurent floues. Certains avancent qu’il aurait pu rendre service à une connaissance, d’autres parlent d’un simple jeu intellectuel.
Le dessin montre un vêtement féminin avec des ouvertures latérales faisant à la fois office d’emmanchures et de systèmes d’enfilage. Le panneau central, dans le dos, s’étend de l’empiècement aux hanches. Le physicien Asis Kumar Chaudhuri résume cette coupe en soulignant ces ouvertures latérales et le panneau arrière central reliant le haut et le bas du vêtement.
Ce brevet textile ne connaîtra pas davantage de succès commercial que les dispositifs techniques précédents. Il rappelle toutefois que l’imagination d’Einstein ne se limitait pas aux champs gravitationnels ou aux électrons, et qu’elle pouvait s’appliquer, au besoin, à un simple vêtement.
Pourquoi ces brevets n’ont-ils pas percé ?
Malgré le volume impressionnant de dépôts – plus de 50, dans sept pays différents – aucune de ces inventions ne deviendra un produit courant. Plusieurs facteurs se combinent. La Grande Dépression freine les investissements industriels. L’arrivée au pouvoir des nazis en Allemagne pousse Einstein à l’exil et perturbe ses collaborations. La Seconde Guerre mondiale bouleverse les priorités technologiques.
Ses partenaires les plus inventifs, comme Leo Szilard, Rudolf Goldschmidt ou Gustav Bucky, poursuivent d’autres projets. Szilard, par exemple, jouera un rôle dans le développement des réacteurs nucléaires. Les projets communs avec Einstein restent au stade de prototypes ou de concepts protégés par brevet, sans réseau industriel solide pour les produire à grande échelle.
Pour l’historien Matthew Trainer, ces documents techniques conservent malgré tout une valeur particulière. Ils permettent de reconstituer les collaborations d’Einstein et de mieux comprendre son entourage scientifique. Ils montrent aussi un chercheur soucieux de résoudre des problèmes bien réels : accidents domestiques, handicap auditif, difficultés d’usage des appareils photo ou contraintes vestimentaires.
Brevet, invention et notoriété scientifique : quel parallèle avec la France ?
Pour un lecteur français, ce parcours d’Einstein inventeur trouve des échos dans la manière dont les chercheurs hexagonaux peuvent protéger leurs innovations. En France, le dépôt de brevet passe par l’Institut national de la propriété industrielle (INPI). Un chercheur employé par une université, un organisme public ou une entreprise peut ainsi faire reconnaître une invention technique nouvelle, susceptible d’application industrielle, même si elle ne débouche jamais sur un produit commercialisé.
- Les inventions concrètes (dispositifs, procédés, outils) se protègent via un brevet.
- Les découvertes scientifiques abstraites, comme une loi physique ou une théorie, ne sont pas brevetables.
- Les institutions publiques peuvent déposer des brevets au nom de leurs chercheurs et négocier ensuite des licences avec des industriels.
Einstein illustre parfaitement cette frontière. Ses grandes théories – relativité, équivalence masse-énergie, explication de l’effet photoélectrique – relèvent de la connaissance fondamentale et ne peuvent faire l’objet d’un brevet. En revanche, ses réfrigérateurs, caméras et chemisiers entrent clairement dans le champ des inventions techniques, d’où la multiplication des dépôts dans plusieurs pays.
En France, certains physiciens ou ingénieurs réputés ont connu un parcours comparable, alternant recherches fondamentales et inventions appliquées. Les organismes publics encouragent ces dépôts, en espérant des retombées industrielles ou des transferts de technologie vers des entreprises. Comme pour Einstein, beaucoup de ces brevets ne trouvent jamais leur marché, mais ils constituent une mémoire technique précieuse.
Ce que les inventions d’Einstein apprennent encore aujourd’hui
Ces brevets méconnus rappellent qu’une invention ne se juge pas uniquement à son succès commercial. Le réfrigérateur Einstein–Szilard, par exemple, répondait à une urgence sanitaire réelle liée aux gaz toxiques. Son principe sans pièces mobiles attire encore l’attention dans des recherches sur la sûreté ou sur la réfrigération décentralisée, notamment lorsque l’électricité est rare mais qu’une source de chaleur est disponible.
La caméra auto-ajustable montre comment un concept purement théorique – l’effet photoélectrique – peut revenir, des années plus tard, comme cœur d’un dispositif du quotidien. On observe un schéma récurrent : une avancée de physique fondamentale, suivie de détournements inventifs, ouvre la voie à des usages très concrets, parfois par d’autres acteurs industriels.
| Invention | Partenaire principal | Problème visé | Sort |
|---|---|---|---|
| Réfrigérateur d’absorption | Leo Szilard | Fuites de gaz toxiques des premiers frigos | Supplanté par le Freon, oublié puis réétudié ponctuellement |
| Appareil de reproduction du son | Rudolf Goldschmidt | Aide aux personnes malentendantes | Éclipsé par les aides auditives électroniques amplifiées |
| Caméra auto-ajustable | Gustav Bucky | Réglage automatique de l’exposition photo | Anticipe les appareils automatiques, reste à l’état de concept |
| Chemisier | — | Vêtement à ouvertures latérales particulières | Objet de curiosité historique, sans diffusion connue |
Ces projets éclairent enfin une facette plus personnelle d’Einstein. Face à la souffrance d’une amie devenue malentendante ou aux morts causées par un appareil ménager, il ne se contente pas d’indignation théorique. Il essaie d’apporter une réponse technique, même si celle-ci s’avère, avec le recul, imparfaite ou dépassée.
Pour les lecteurs français intéressés par l’innovation, ces histoires illustrent un point souvent négligé : la majorité des brevets, même signés par des noms prestigieux, restent invisibles au grand public. Ils n’en forment pas moins un patrimoine technique précieux, dans lequel chercheurs, ingénieurs et historiens puisent encore pour comprendre l’évolution de la science appliquée et des objets du quotidien.
