Tra coloro che fin dal 1678 avevano
studiato la possibilità di sfruttare l'accensione di miscele
gassose per dare alla meccanica una forza motrice, il milanese
Luigi Cristoforis ideò nel 1841 una macchina igneo-pneumatica
per il sollevamento dell'acqua
De Cristoforis, coi risultati sperimentali ottenuti, auspicava che si potesse giungere ad applicare come motore la forza esplosiva dei gas.
Barsanti, con povertà di mezzi, bersaglio dell'altrui
ignoranza, dopo un decennio di studi, nel 1852, utilizzò
l'esplosione per generare il moto e rendere operativa la
pressione atmosferica. Evitando urti improvvisi e risparmiando
gas, elaborò un meccanismo che non solo rinnovasse, con molta
frequenza e nelle dovute quantità, l’introduzione e
l’accensione della miscela detonante, ma espellesse i
residui e i prodotti della combustione, svincolasse gli stantuffi
nella corsa di andata, collegandoli con prontezza e stabilità
all’asse motore nella corsa di ritorno.
Barsanti, arrivato a tali dati positivi, si associa all’amico Felice Matteucci, esperto fisico e idraulico, figlio del Cav. Luigi da Lucca e di Angiola Tomei Albiani da Pietrasanta, e, ne volle il nome sempre associato al suo, dicendo di aver lavorato insieme al motore dalla sua origine e nel suo sviluppo.
Nell’Adunanza della Accademia dei Georgofili di Firenze del 5 giugno 1853, i nostri depositarono un plico suggellato (3 sigilli dall’impronta di uno scudo, con aquila a due teste, cinto da ghirlanda e sormontato da corona ed elmo quello del mezzo; di un compasso e di una squadra, egualmente cinti da ghirlanda, quelli laterali) e con scritta l’identificazione "rapporto risguardante alcuni nuovi esperimenti dei Signori Eugenio Barsanti e Felice Matteucci". Il plico ricevuto dall’Accademia fu firmato dal Segretario agli Atti Raffaello Busacca . Il 15 Maggio 1854 il Governo Granducale Toscano concesse la prima patente o brevetto.
Nel 1858 gli inventori ebbero notizie di tentativi
fatti da altri che confermavano quanto essi ritenevano
impossibile ottenere direttamente ed immediatamente un moto
regolare continuo da una forza violenta ed istantanea.
Assai più tardi collabora con Barsanti e Matteucci il fiorentino Giovan Battista Babacci. Altre patenti o brevetti, in relazione alle modifiche ed ai miglioramenti apportati, furono ottenuti nel 1858 e nel 1861 e ne ebbero pure in Francia, in Belgio, in Gran Bretagna, in Austria, nella Venezia e negli Stati di Re Vittorio Emanuele 2° nel 1857-58 .
Il brevetto francese del 9 Gennaio-21 Febbraio 1858 N.35009 tra le varie applicazioni dice:
"s’ agit d’ appliquer cette novelle force à une locomotive". La domanda avanzata il 13 Maggio 1854 al Regno Unito di Gran Bretagna non ebbe seguito immediato, avendo precedentemente concesso brevetti del genere, ma verificato che questi erano per motori atmosferici da pompe, non motori da sostituire la macchina a vapore, dopo nuovi esami, fu concesso un brevetto nel 1854 ed altro nel 1857. Nella domanda del 1854 si accenna ad un’azione indiretta per navi, spinte da un sistema di pale agenti solo durante la corsa attiva dei cilindri nel motore. Per comodità, relativa al tempo ed ai mezzi di cui disponeva, il Barsanti alimentava il motore, predisposto anche per l’uso di liquidi, col gas illuminante, che, aspirato misto ad aria, veniva acceso dalla scintilla elettrica.