Создал ли Эдисон «чудо-материал» за 125 лет до его официального создания?
Изобретатель Томас Эдисон известен тем, что опережал свое время, и новое исследование может добавить еще одну ступеньку в его пояс сверхдостижений.
Исследователи из Университета Райса предполагают, что Эдисон, возможно, случайно создал графен в 1879 году — «чудо-материал», который официально был создан только 125 лет спустя.
Будучи слоем углерода толщиной всего в один атом, графен обманчиво прост. Но он сверхпрочный, легкий и гибкий, а также обладает свойствами, которые могут сделать его сверхпроводником и игровой площадкой для экзотических квантовых состояний.
Графен был впервые теоретизирован в 1947 году канадским физиком Филипом Уоллесом и успешно изолирован в 2004 году физиками Андре Геймом и Константином Новоселовым. Этот прорыв принес паре Нобелевскую премию по физике 2010 года.
Но согласно новому исследованию, Эдисон мог их опередить, хотя он бы этого не заметил.
По теме: Скрытые детали в промежности раскрывают загадку 500-летней давности Леонардо да Винчи
По иронии судьбы, открытие о том, что Эдисон, возможно, случайно создал графен, также было сделано авария. Одним из основных способов производства графена является процесс, называемый мгновенным джоулевым нагревом. По сути, это взрыв резистивного углеродного материала для нагрева его до температуры более 2000 °C (3632 °F).
«Я пытался найти самое маленькое и простое оборудование, которое можно было бы использовать для импульсного джоулева нагрева, и я вспомнил, что в ранних лампочках часто использовались нити на основе углерода», — говорит Лукас Эдди, ученый-материаловед из Rice. Университет.
Чтобы проверить, мог ли Эдисон невольно создать графен во время первых испытаний своих стабильных лампочек, команда Райс приобрела лампочки аналогичного типа с бамбуковыми нитями, богатыми углеродом.
Эти лампочки были подключены к источнику питания постоянного тока напряжением 110 В и включались на 20 секунд, прежде чем нити накаливания были внимательно изучены.
Под микроскопом команда смогла увидеть, что нить изменила цвет с серого на серебристый. Спектроскопия подтвердила, что части нити накала превратились в графен.
Однако этот графен просуществовал недолго: если его не соскоблить с нити после коротких периодов использования, материал превратился бы в скучный старый графит при дальнейшем использовании лампочки.
Даже если бы Эдисон осознал, что он сделал, графен, вероятно, не принес бы ему особой пользы на том этапе истории. Но это поднимает некоторые интересные вопросы.
По теме: Ученые открывают новый класс квантовых состояний в графене
«Обнаружение того, что он мог производить графен, вызывает любопытство относительно того, какая еще информация скрыта в исторических экспериментах», — говорит Джеймс Тур, химик из Университета Райса.
«Какие вопросы задавали бы наши предки-ученые, если бы они могли присоединиться к нам в лаборатории сегодня? На какие вопросы мы можем ответить, когда вернемся к их работе через современный взгляд линза?»
Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.
