گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
دانشمندان دانشگاه رایس در یک کشف شگفتانگیز، فرضیهای را مطرح کردهاند که توماس ادیسون شاید به طور تصادفی گرافن را در سال ۱۸۷۹ ساخته باشد. این ماده دو بعدی شگفتانگیز، خواص منحصربهفردی دارد.
با بازسازی آزمایشات پیشگامانه توماس ادیسون برای توسعه لامپ رشتهای، تیم تحقیقاتی موفق به تولید یک محصول جانبی غیرمنتظره شدند. این پژوهش نشان میدهد که پیشرفتهای فناورانه امروز میتواند دریچهای به سوی بازخوانی اکتشافات تاریخی باز کند.
فرضیه ادیسون و گرافن: کشفی تصادفی؟
گرافن به عنوان نازکترین ماده شناختهشده، از یک لایه اتم کربن تشکیل شده که در شبکهای ششضلعی آرایش یافته است. این ساختار خواص غیرمعمولی به آن میبخشد و نویدبخش کاربردهای فراوان در صنایع مختلف است. فیزیکدانانی که برای اولین بار گرافن را در آزمایشگاه سنتز کردند، برنده جایزه نوبل فیزیک سال ۲۰۱۰ شدند.
با این حال، بر اساس مقالهای جدید که در مجله ACS Nano منتشر شده، توماس ادیسون، مخترع قرن نوزدهم، ممکن است بیش از یک قرن پیش و به طور ناخواسته، گرافن را به عنوان محصول جانبی آزمایشات اصلی خود بر روی لامپهای رشتهای تولید کرده باشد.
- ادعای جنجالی یک مهندس: سفر با سرعتی فراتر از نور ممکن شد!
- چه کسی انرژی هستهای را کشف کرد؟ محصول همکاری صدها دانشمند و رقابتهای ژئوپلیتیک
- پایان افسانههای علمی: کرمچالهها تونل نیستند و بیگ بنگ یک انفجار نبود!
ادیسون مفهوم لامپهای رشتهای را اختراع نکرد؛ چندین نسخه قبل از تلاشهای او وجود داشت. اما این لامپها عمر بسیار کوتاهی داشتند و جریان الکتریکی بالایی نیاز داشتند که برای دیدگاه ادیسون مبنی بر تجاریسازی در مقیاس بزرگ مناسب نبودند. او با مواد رشتهای مختلفی آزمایش کرد تا اینکه دریافت بامبو کربنسازیشده بهترین رشته را میسازد و عمر مفید آن به بیش از ۱۲۰۰ ساعت با منبع تغذیه ۱۱۰ ولت میرسد.
بازسازی آزمایشات ادیسون برای تولید گرافن
لوکاس ادی، دانشجوی ارشد جیمز تور در دانشگاه رایس، به دنبال راههایی برای تولید انبوه گرافن با استفاده از کوچکترین و سادهترین تجهیزات ممکن بود.
او متوجه شد که لامپ ادیسون میتواند دمای حیاتی ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد مورد نیاز برای گرمایش ناگهانی ژول را که بهترین روش برای ساخت گرافن توربواستراتیک است، فراهم کند. ادی به پتنت اصلی ادیسون در سال ۱۸۷۹ دسترسی پیدا کرد که فرآیند اختراع را شرح میداد.
- نگاهی به 6 دستاورد علمی که زمانی غیرممکن تصور میشدند
- 4 اتفاق مهم در دنیای اعداد که جهان ما را تغییر داد
او آزمایش ادیسون را بازسازی کرد و لامپها را به منبع تغذیه ۱۱۰ ولت متصل نمود. سپس آنها را به مدت ۲۰ ثانیه روشن کرد تا ماده مبتنی بر کربن به سرعت تا دمای بین ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ درجه سانتیگراد گرم شود؛ روشن کردن برای مدت طولانیتر منجر به تولید گرافیت میشود.
ادی نتایج را با استفاده از یک میکروسکوپ نوری مدرن بررسی کرد. تلاش اولیه او به دلیل استفاده از رشتههای تنگستن به جای کربن بینتیجه ماند، اما او در نهایت لامپهای دستساز به سبک ادیسون را پیدا کرد که از رشتههای بامبو استفاده میکردند.
- چین از قدرتمندترین ماشین فوق گرانشی جهان رونمایی کرد؛ تولید نیرویی ۱۹۰۰ برابر گرانش زمین
- خورشید مصنوعی چین غیرممکن را ممکن کرد؛ عبور از مرز ممنوعه فیزیک!
نتایج غیرمنتظره و اهمیت پژوهش
در این آزمایش، ادی مشاهده کرد که رشته کربنی به رنگ «نقرهای درخشان» درآمده است. طیفسنجی رامان نشان داد که بخشهایی از رشته به گرافن توربواستراتیک تبدیل شدهاند. این تیم همچنین با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری، تصاویری از قبل و بعد آزمایش تهیه کردند.
ادی و همکارانش اذعان دارند که این یافته اثبات قطعی تولید گرافن توسط ادیسون نیست؛ مخترع آن زمان ابزاری برای شناسایی آن نداشت، حتی اگر از وجود چنین مادهای آگاه بود. همچنین، حتی اگر لامپهای اصلی ادیسون مورد تجزیه و تحلیل قرار میگرفتند، هرگونه گرافن در آنها مدتها پیش به گرافیت تبدیل شده بود.
این پژوهش پتانسیل تحقیقاتی بالایی را برای بازبینی سایر فناوریهای اولیه با استفاده از ابزارهای علم مواد مدرن، مانند لولههای خلأ، لامپهای قوسی و لولههای اولیه اشعه ایکس، نشان میدهد. این وسایل نیز ممکن است به طور تصادفی مواد یا واکنشهای غیرمعمولی تولید کرده باشند که در آن زمان تحلیل یا حتی مورد توجه قرار نگرفتند.