科学家复原 1879 年灯泡实验,爱迪生或曾无意中制成石墨烯
美国莱斯大学詹姆斯 · 图尔(James Tour)教授团队一项最新研究提出,19 世纪发明家托马斯 · 阿尔瓦 · 爱迪生在进行白炽灯实验时,可能在无意中制备出了石墨烯。相关成果于 1 月 6 日发表在《ACS Nano》上。石墨烯是一种由单层碳原子构成的材料,结构呈六角晶格,被认为是目前已知最薄的材料之一,具有高强度、透明性等特性,并在半导体、电池、超级电容器、天线、水过滤器、晶体管、太阳能电池和触控屏等领域展现出应用潜力。
2010 年,物理学家康斯坦丁 · 诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)和安德烈 · 海姆(Andre Geim)因成功分离并表征石墨烯而获得诺贝尔物理学奖。
图尔教授团队通过实验复现了爱迪生的实验,证实爱迪生有可能在一个世纪前就制备出了石墨烯,比该材料的理论提出早近 20 年,比其获诺贝尔奖早约 80 年。
论文第一作者、图尔实验室前研究生卢卡斯 · 埃迪(Lucas Eddy)介绍称,他原本致力于寻找用简易设备批量制备石墨烯的方法。“我考虑过电弧焊机、雷击树木等途径,但都陷入死胡同。”“后来我灵光一现:早期灯泡常使用碳基灯丝,而这正是闪速焦耳加热所需的材料。”
该方法通过施加电压将碳材料瞬间加热至 2000–3000 摄氏度,可制备一种名为“乱层 / 湍层石墨烯”(turbostratic graphene)的材料。而这种方法在现代被称为“闪速焦耳加热”(flash Joule heating)。
而在 1879 年,爱迪生并不具备相关理论或术语,但其发明的早期白炽灯在工作原理上具备类似条件。与现代使用钨丝的白炽灯不同,爱迪生早期的灯泡通常采用碳基灯丝,例如日本竹子。接通电源后,电流会迅速加热灯丝并产生光亮。在特定条件下,这一过程即可能促成石墨烯的形成。
研究人员之所以选择爱迪生的灯泡设计,是因为与其他早期灯泡相比,爱迪生在 1879 年获得专利的版本能够达到约 2000 摄氏度的关键温度。此外,该专利为复现实验提供了详细的技术蓝图。 不错,又占了一个沙发!{:10_593:} 感觉牵强了 看了LZ的帖子,我只想说一句很好很强大![点赞] 感觉在重塑所谓的高大上人设 感谢分享![喜欢] 感谢分享 看看新闻[吃惊][吃惊] 爱迪生的发明多少是抢朋友、合作伙伴的?{:4_444:} 不错,又占了一个沙发!{:10_593:}
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