Успех работ Лодыгина был безусловным, но необходимо было серьёзно доработать конструкцию и устранить слабые места
Перед Лодыгиным встали сложные технические вопросы: изыскание наилучшего материала для изготовления тела накала лампы, устранение сгорания тела накала, то есть полное удаление кислорода баллона, проблема уплотнения места вводов, дабы сделать невозможным проникновение воздуха внутрь баллона извне.
Демонстрирование освещения с помощью ламп Лодыгина в Адмиралтейских доках в 1874 г. заинтересовало морское ведомство и промышленников. Академия наук присудила ему Ломоносовскую премию. Блестящие успехи Лодыгина привели к тому, что вокруг него стали группироваться предприниматели, заботившиеся не столько об усовершенствовании лампы, сколько о возможных прибылях. Это и погубило всё дело.
Вот что писал об этом выдающийся электротехник В. Н. Чиколев:
«Изобретение Лодыгина вызвало большие надежды и восторги в 1872—1873 гг. Компания, составившаяся для эксплуатации этого совершенно невыработанного и неготового способа, вместо энергичных работ по его усовершенствованию, на что надеялся изобретатель предпочла заняться спекуляциями и торговлей паями в расчёте на будущие громадные доходы предприятия. Понятно, что это был самый надёжный, совершенный способ погубить дело — способ, который не замедлил увенчаться полным успехом. В 1874—1875 гг. об освещении Лодыгина не было более разговоров».
Александр Лодыгин, попав в состав такого наспех организованного предприятия, потерял, по существу, самостоятельность. Это видно хотя бы из того, что все последующие конструктивные варианты его лампы накаливания даже не носили имени Лодыгина, а назывались то лампами Козлова, то лампами Конна. Козлов и Конн — владельцы акций так называемого «Товарищества электрического освещения А. Н. Лодыгин и К°», никогда не занимавшиеся конструкторской работой и конечно никаких ламп не построившие. Последняя по времени выпуска конструкция лампы имела 4—5 отдельных стержней, в которой каждый уголь автоматически включался после выгорания предыдущего угля. Эта лампа также носила название «лампы Конна».
Изобретением Лодыгина в 1877 г. воспользовался Эдисон, знавший о его опытах и ознакомившийся с образцами его ламп накаливания, привезёнными в Америку морским офицером А. М. Хочинским для демонстрации русских технических достижений: Хочинский был командирован Морским министерством для закупки четырёх кораблей: «Африка», «Европа», «Азия», «Забияка». Эдисон начал работать над усовершенствованием лампы накаливания, хотя до этого электричеством практически не занимался. А однажды устроил в своёй лаборатории, при огромном стечении народа и прессы, демонстрацию освещения электрической лампой накаливания. Опыт не удаётся — лампа тут же гаснет. Но Эдисон поспешно подал заявку и вскоре получил патент на лампу накаливания с угольным стержнем, американские газеты тут же стали называть его творцом электросвета.
Тринадцать месяцев и сорок тысяч долларов ушли у Эдисона на опыты, в итоге его лампы стали светить несколько часов.
Вслед за Эдисоном, сумевшим выпустить пробную партию ламп для продажи, но более — для рекламы «нового изобретения», начинают производить лампы лодыгинской конструкции предприниматели Англии, Франции и Германии. Эдисон, не желая делиться с ними прибылями, подаёт в суд и тратит на тяжбу сотни тысяч долларов. Копнув историю изобретения, американские судьи узнают о Лодыгине и аннулируют патент Эдисона. Эдисон принимается искать иное тело накала, но это у же другая история — история изобретательской деятельности Томаса А. Эдисона.
В США патент на изобретение Эдисону выдали лишь через десять лет, в 1890 г., — после окончания срока действия патентов Лодыгина во многих странах мира.
По совершенно непонятным причинам именно в США заявка на патент фирмы «Лодыгин и Компания» оказалась не оплаченной! Хотя была оплачена везде, в каждом из мизерных княжеств Германии и даже в Индии.
Со стороны официальных учреждений Лодыгину не удалось встретить понимания. Подав, например, 14 октября 1872 г. заявку в Департамент торговли и мануфактур на «Способ и аппараты дешёвого электрического освешения», Лодыгин получил привилегию только 23 июля 1874 г., его заявка почти два года странствовала по канцеляриям.
Однако это было только начало. На долгие годы (почти на двадцать лет) растянулась для изобретателя драматическая история с превращением скромного фонаря с угольком внутри стеклянного баллона в ослепительно сияющую долговечную лампу с нитью из тугоплавкого вольфрама. Ради того, чтобы электролампа вошла в жизнь, пришлось провести тысячи опытов, запатентовать десятки типов ламп, создать — а, может, это и было главным делом жизни Лодыгина? — электропечи для плавки металлов, из которых изготовлялись нити, и при этом до обидного чрезвычайно часто слышать восхваления других, коим приписывали открытие первой угольной лампы накаливания.
Ликвидация «Товарищества» поставила Лодыгина в тяжёлое финансовое и моральное положение. Вера в возможность успешного продолжения работ в России исчезла.
В середине 1875 г. Лодыгин начал работать в качестве слесаря-инструментальщика в Петербургском арсенале, в 1876—1878 гг. тру дился на металлургическом заводе принца Ольденбургского в Пететербурге. Здесь ему пришлось столкнуться с совершенно новыми вопросами, относившимися к металлургии; под их влиянием и в результа те знакомства с электротехникой у него появился интерес к вопросам электроплавки, и он начал создавать электрическую печь.
В 1878—1879 гг. в Петербурге А. Н. Лодыгин начал работать в мастерских П. Н. Яблочкова, организованных для производства электрических свечей. Он вновь попытался наладить производство ламп накаливания, но дальше опытов дело не пошло.
В 1884 г. Лодыгин окончательно решил уехать за границу. Несколько лет он проработал в Париже, где познакомился с Евдокией Федоровной Заседателевой. Их роман не увенчался браком. Она уехала из России, не успев развестись с мужем, как она выражалась — «сбежала от него». А когда в 1888 г. Лодыгин переехал в Америку, Евдокия Федоровна вернулась в Россию.
За океаном жизнь на первых порах была очень тяжёлой. «Я работаю здесь пока как рабочий-электрик, и плата моя по часам — 42 копейки, это 120—140 рублей в месяц. Иногда приходится вставать в 5 утра, а прихожу я домой после 7 вечера, иногда же в 10 часов... после часа сна всё же работаю...» — писал Лодыгин друзьям на родину.
В Америке он упорно продолжал изыскивать лучший материал, чем уголь, для тела накала электролампы. 14 сентября 1888 г. Лодыгин отнёс в патентное бюро Нью-Йорка сразу три заявки на усовершенствованные долговечные угольные лампы. Первая — из электрически спеченного шелкового волокна и внешней оболочки из осаждённого углерода, вторая — из растительных волокон с пропиткой фтористым бромом, третья — с добавками кремния и бора.
Через несколько лет Лодыгин получил новые патенты: №№ 575002 и 575668 в 1893 и 1894 гг. на калильное тело для ламп накаливания из платиновых нитей, покрытых родием, иридием, рутением, осмием, хромом, вольфрамом и молибденом. Эти патенты сыграли значительную роль в создании ламп накаливания с металлической нитью. В 1906 г. они были приобретены через подставных лиц концерном «Дженерал Электрик», который слился с компанией Эдисона.
Однажды Лодыгин познакомился с Джорджем Вестингаузом, главой крупнейшей электротехнической фирмы, творцом знаменитого железнодорожного тормоза, и проработал с ним многие годы. Компания «Вестингауз» предоставила ему возможность для серьёзных исследований. Здесь Лодыгин мог осуществить свою давнюю мечту — получить в электропечах любые тугоплавкие нити для ламп и к тому же самому создать нужные ему электропечи.
Весной 1890 г. Эдисон, после дорогостоящих судебных процессов с конкурентами, получает патент на угольную лампу. Лодыгин же подаёт серию заявок на лампы с нитями из железа, платины, вольфрама, осмия, иридия и других металлов и их сплавов.
Особая заслуга Лодыгина в том, что он указал на важное значение вольфрама для создания ламп накаливания. Но это было оценено намного позже, лишь 20 лет спустя электроламповая промышленность всего мира полностью перешла на производство вольфрамовых ламп накаливания. Вольфрам до сих пор остаётся практически единственным металлом для производства нитей ламп накаливания.
Но сам Лодыгин посчитал работу с лампой завершённой только после того, как создал серию электропечей сопротивления и индукционных — для плавки тугоплавких металлов — и получил на них патенты. Всем светотехникам скоро стало ясно — новые лодыгинские лампы вытеснят угольные. И творец тех и других — Лодыгин!
Со дня подачи первой заявки на угольную лампу в 1872 г. и до 1893—1895 гг. прошло более двадцати лет. Лодыгин жил один, без родины, без семьи, без собственного дома.
В 1894 г. он поехал из Америки в Париж, где организовал электроламповый завод и одновременно сотрудничал с автомобильным заводом «Колумбия», но в 1900 г. вернулся в Америку, участвовал в создании нью-йоркского метрополитена, работал на крупном аккумуляторном заводе в Буффало и на кабельных заводах.
В июле 1900 г. Александр Николаевич в Париже при большом стечении друзей и знакомых обвенчался по православному обряду с Алмой Францевной Шмидт.
Его интересы всё более сосредоточивались на применении электричества в металлургии и на различных вопросах промышленной электротермии. За период 1900—1905 гг. под его руководством было построено несколько заводов для производства феррохрома, ферровольфрама, ферросилиция и др.
К 1905 г. Лодыгин уже прочно обосновался в США. У него теперь есть свой дом, семья, две дочери Маргарита и Вера. Но Лодыгина не оставляла тоска по родине.
Исход русско-японской войны очень огорчил Лодыгина. И хотя в то время его материальное положение в Америке было весьма стабильным, как специалист он пользовался большим авторитетом, его творческие силы были в полном расцвете, — он захотел вернуться в Россию, чтобы на родине применить свои обширные и разносторонние знания.