Суперматеріал 125 років тому. Знаменитий фізик Томас Едісон міг ненавмисно винайти графен — нове дослідження

Дослідники припускають, що Едісон міг ненавмисно створити графен ще у 1879 році — матеріал, який офіційно представили світові лише через 125 років.

Читайте также: Кінець епохи літію. Японські вчені здійснили прорив у розробці безпечних натрієвих акумуляторів

Графен — це унікальний шар вуглецю товщиною всього в один атом. Попри свою позірну простоту, він має неймовірну міцність, легкість та гнучкість, а також унікальні властивості надпровідності. Хоча теоретично його існування було описане у 1947 році, фактично виділити його вдалося лише у 2004 році Андрію Гейму та Костянтину Новоселову, за що вони згодом отримали Нобелівську премію з фізики.

Відкриття того, що Едісон міг випередити наукову спільноту на десятиліття, стало результатом щасливого випадку. Сучасний метод отримання графену, відомий як миттєве джоулеве нагрівання, передбачає пропускання потужного електричного струму через вуглецевий матеріал для його нагріву до температури понад 2000 °C. Фахівець із матеріалознавства Лукас Едді зауважив, що цей процес за своєю суттю нагадує роботу перших ламп розжарювання, де використовувалися вугільні нитки.

Щоб перевірити цю теорію, команда дослідників відтворила аналогічну конструкцію ламп із бамбуковими нитками накалювання, багатими на вуглець. Експериментальні зразки підключали до джерела постійного струму напругою 110 вольт і вмикали короткими циклами по 20 секунд. Після ретельного аналізу під мікроскопом було виявлено, що поверхня нитки змінила колір із сірого на сріблястий, а спектроскопія підтвердила: окремі ділянки справді перетворилися на графен.

Читайте также: Штучний інтелект виявив понад вісімсот раніше невідомих космічних аномалій у архівах Габбла

Науковці зазначають, що цей матеріал був би недовговічним у звичайних умовах експлуатації лампи. Якби графен не був відокремлений від нитки після короткого використання, тривала робота приладу перетворила б його на звичайний графіт. Хімік Джеймс Тур наголошує, що навіть якби Едісон усвідомив суть свого відкриття, тогочасна наука не мала інструментів для застосування«чудо-матеріалу». Проте цей випадок спонукає вчених по-новому подивитися на історичні експерименти та замислитися, які ще таємниці приховують лабораторії минулого, очікуючи на переосмислення з позицій сучасної науки.

Результати цієї роботи вже офіційно опубліковані в науковому виданні ACS Nano.