به گزارش ثریا - محققان در ایالات متحده شواهدی را کشف کرده‌اند که نشان می‌دهد «توماس ادیسون» ممکن است بیش از یک قرن قبل از شناسایی رسمی گرافن(graphene)، هنگام توسعه اولین لامپ خود در سال ۱۸۷۹ به طور تصادفی آن را تولید کرده باشد.
این مطالعه به رهبری جیمز تور(James Tour)، استاد شیمی و علوم مواد و مهندسی نانو در دانشگاه رایس(Rice)، با هدف بازسازی آزمایش‌های اولیه لامپ ادیسون با استفاده از ابزارهای تحلیلی مدرن انجام شد.
محققان طرح لامپ رشته کربنی مخترع آمریکایی را تکرار کردند و شرایط الکتریکی مشابه با آنچه در قرن نوزدهم استفاده می‌شد را اعمال کردند. سپس آنها متوجه شدند که بخش‌هایی از رشته به گرافن توربواستراتیک (Turbostratic graphene) تبدیل می‌شود.
گرافن توربواستراتیک نوعی گرافن چند لایه است که به دلیل چرخش تصادفی و چیدمان ناهم‌تراز بین لایه‌ها شناخته می‌شود. این ماده برای تولید مقیاس‌پذیر و با حجم بالا، به ویژه در ذخیره‌سازی انرژی و تقویت کامپوزیت، بسیار ارزشمند است.
تور، نویسنده مسئول این مقاله خاطرنشان کرد: بازسازی کاری که توماس ادیسون انجام داد، با ابزار و دانشی که اکنون داریم، بسیار هیجان‌انگیز است.
بازسازی لامپ ادیسون
گرافن یک صفحه دو بعدی با ضخامت تک اتم از اتم‌های کربن است که در یک شبکه لانه زنبوری شش‌ضلعی قرار گرفته است. این ماده که نازک‌ترین و قوی‌ترین ماده جهان (حدود ۲۰۰ برابر قوی‌تر از فولاد) محسوب می‌شود، همچنین در میان رساناترین مواد الکتریکی قرار دارد.
علاوه بر این، بسیار انعطاف‌پذیر، شفاف است و به عنوان یک مانع مؤثر در برابر گازها و مایعات عمل می‌کند. این ماده که به عنوان «ماده معجزه‌آسا» شناخته می‌شود، اولین بار در سال ۲۰۰۴ توسط آندره گیم(Andre Geim) و کنستانتین نووسلوف(Konstantin Novoselov) در دانشگاه منچستر انگلستان جداسازی شد.
گرافن از زمان کشف تاکنون به یک ماده حیاتی در الکترونیک و ذخیره‌سازی انرژی تبدیل شده است. امروزه یکی از روش‌های تولید گرافن توربواستراتیک به عنوان «گرمایش فلش ژول»( flash Joule heating) شناخته می‌شود.
در طول این فرآیند، یک جریان الکتریکی به سرعت مواد مبتنی بر کربن را تا دمای تقریبی ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌کند.
با این حال، در اواخر قرن نوزدهم، ادیسون به جای تنگستن مورد استفاده در لامپ‌های رشته‌ای مدرن، به رشته‌های مبتنی بر کربن متکی بود که اغلب از مواد طبیعی مانند بامبوی ژاپنی ساخته می‌شدند.
با عبور برق از این رشته‌ها، مقاومت الکتریکی باعث گرمایش سریعی شد که نور تولید می‌کرد. این تیم معتقد است که این شرایط به طور دقیق «گرمایش فلش ژول» مدرن را منعکس می‌کند و ممکن است برای تولید گرافن کافی بوده باشد.
کشف رشته کربنی
لوکاس ادی(Lucas Eddy)، فارغ‌التحصیل سابق دانشگاه رایس و اولین نویسنده این مقاله در تلاش برای یافتن ساده‌ترین تجهیزات برای تولید انبوه گرافن بود که به یاد آورد که لامپ‌های اولیه اغلب از رشته‌های مبتنی بر کربن استفاده می‌کردند.
وی گفت: من در حال توسعه روش‌هایی برای تولید انبوه گرافن با مواد در دسترس و مقرون به صرفه بودم. من همه چیز را از دستگاه‌های جوش قوسی که از هر چیزی که تا به حال ساخته بودم کارآمدتر بودند، تا درختان صاعقه‌زده که کاملاً بی‌نتیجه بودند، بررسی می‌کردم.
محققان برای آزمایش این فرضیه لامپ‌های به سبک ادیسون‌ساخت دست‌ساز را از یک فروشگاه هنری کوچک در شهر نیویورک تهیه کردند که با مشخصات ثبت اختراع اصلی سال ۱۸۷۹ مطابقت داشت.
سپس محققان لامپ‌ها را بر اساس تنظیمات اولیه به یک منبع تغذیه جریان مستقیم ۱۱۰ ولتی متصل کردند و تقریباً ۲۰ ثانیه آنها را روشن کردند. آنها خاطرنشان کردند که زمان قرار گرفتن در معرض نور طولانی‌تر می‌تواند منجر به تشکیل گرافیت شود.
دانشمندان پس از آزمایش‌ها از میکروسکوپ نوری استفاده کردند و دریافتند که سطح رشته از خاکستری تیره به ظاهری نقره‌ای و فلزی تغییر کرده است. سپس از طیف‌سنجی رامان، یک تکنیک تحلیلی مبتنی بر لیزر که مواد را با تجزیه و تحلیل امضاهای سطح اتمی آنها شناسایی می‌کند، استفاده کردند.
نتایج، وجود گرافن توربواستراتیک را در بخش‌هایی از رشته تأیید کرد. اگرچه هیچ راهی برای تعیین اینکه آیا گرافن در آزمایش‌های اولیه ادیسون باقی مانده است یا خیر، وجود ندارد، اما یافته‌ها نشان می‌دهد که ممکن است مدت‌ها قبل از کشف آن، به شکل اندک تشکیل شده باشد.
«تور» در یک بیانیه مطبوعاتی نتیجه گرفت: یافتن اینکه او می‌توانسته گرافن تولید کند، کنجکاوی را در مورد اینکه چه اطلاعات دیگری در آزمایش‌های تاریخی پنهان شده است، برمی‌انگیزد.
این مطالعه در مجله ACS Nano منتشر شده است.
منبع : لامپ ادیسون
یک کشف جدید از معادلات اینشتین درباره گرانش
۲ دنیای بکر پنهان در اقیانوس آرام کشف شد
این سیاره خورشیدی چرا گم شد؟
زمان اعلام نتایج نهایی آزمون سراسری مشخص شد
عدالت اجتماعی در دیدگاه اسلامی به معنای برابری مطلق نیست
همه عمار و مالک‌اشتر نیستند، اما هرکس در قبال حق مسئول است
برای جلوگیری از عادی شدن حرام، باید قبح اجتماعی آن را زنده کرد
کنش حضرت زهرا(س)، حقیقت را به حافظه تاریخ سپرد
بیش از ۶۰ درصد مدارس کشور را خیرین ساختند
توییت صفحه فرمانده کل سپاه به مناسبت روز هوافضا و بازنشر بخشی از پیام ایشان
روایتی از زندگی و میراث شهید حسن طهرانی‌مقدم در برنامه تلویزیونی «نردبان»
انتشار یک قطعه موسیقایی جدید به مناسبت شهادت حضرت زهرا (س)
تلاش نمایش «کورش» برای بازسازی اسطوره قهرمان و پیوندزدن گذشته با اکنون
آنچه کیهان کلهر درباره کتاب «بهجت الروح» گفت
دست‌نوشته رهبر شهید انقلاب برای تقدیر از شهید حسن طهرانی مقدم
تصویر منتشرشده در رسانه‌ها تحت عنوان تست موشک در آسمان غرب تهران
ساخت نانوذرات دارویی ضدسرطان با نور خورشید در زمانی کوتاه
رقابت ۸ هزار نفر در آزمون پذیرش دانشجوی پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵
حمایت ویژه از پژوهشگران پسادکتری در قالب طرح شهید چمران
ضرورت ایجاد فضای امن و با نشاط در مدارس سمپاد
آغاز ثبت‌نام اعتکاف دانش‌آموزی ۱۴۰۵
اپل و سامسونگ برای ورود به بازار چین دست به دامن هوش مصنوعی محلی شدند
روبات جدید گوگل آسیب نرساندن به کودکان را می‌آموزد
سند توسعه متوازن دانشگاه‌های علوم پزشکی در دست بازنگری قرار دارد
ثبت‌نام تک‌دروس دانشگاه علوم پزشکی هوشمند از ۲۳ آبان آغاز می‌شود
کشف سیاره ای که ناگهان ناپدید شد!
آزمون صلاحیت حرفه ای گروه پرستاری دی ماه ۱۴۰۵ برگزار می‌شود
تصویب ساماندهی مراکز تحقیقات و شبکه‌های تحقیقات و فناوری علوم پزشکی
دلایل افت رتبه دانشگاه‌ها در رتبه بندی‌ها چیست؟
مرکز جدید برای برگزاری آزمون الکترونیکی زبان انگلیسی «تولیمو» ایجاد شد
چرا شناخت هوش هیجانی کودکان مهم است؟
زمزمه‌های استعفای مدیر انویدیا آغاز شد
«مواد و ساخت پیشرفته» پیشران اقتدار صنعتی و ارتقای تاب‌آوری فناورانه
سناریوهای ورود با تأخیر دانشجویان نوورود گروه علوم پزشکی بررسی شد
هکرها نهاد ناظر بر امنیت مالی کره جنوبی را هک کردند
دانشگاه آزاد درباره عدم اعتبار بورسیه‌های متفرقه اطلاعیه داد
چرا سهم شیر دانش‌آموزان به ۳۰ نوبت محدود شد؟
خدمات بیمه‌ای فرهنگیان قزوین در مسیر ارتقا و تسهیل دسترسی
نهضت مدرسه‌سازی خوزستان تا مهر ۱۴۰۷ به سرانجام می‌رسد
درخشش دانش‌آموزان البرزی با کسب ۱۵ مدال علمی
مزار پنهان دختر پیامبر(ص)، تناقضی که تاریخ صدر اسلام را به چالش می‌کشد
فارسی در هند فقط زبان شعر نبود
کتاب «کهکشان نیستی» به زبان عربی ترجمه و منتشر شد
زینب طهرانی‌مقدم: شعر ما را به شناخت عمیقی از اسطوره‌های ملی می‌رساند
برای شناخت دختر پیامبر(ص)، این ۱۰ کتاب را بخوانید
شاگردی که تا پای شهادت از مکتب طهرانی‌مقدم جدا نشد
مکرون: هوش مصنوعی خطرناک باید برای کودکان ممنوع شود
تغییرات تکمیل ظرفیت دستیاری فوق تخصصی اعلام شد؛ تمدید مهلت ثبت نام
دانشجویان متأهل ملزم به بازپرداخت یکجای وام ودیعه مسکن شدند
تقویم جدید آزمون زبان انگلیسی MHLE سال ۱۴۰۵ منتشر شد
قبل از خرید قطعات آسانسور این 7 نکته را بدانید
مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبت‌نام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی
اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴
مجموعه‌رباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفان‌پور منتشر شد
روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر می‌شود
۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند
ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی
تصویر منتشر شده از جاسک
تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر
رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس
امروز آخرین مهلت اعتراض به آزمون‌های ارشد و دکتری علوم پزشکی
نسخه پیشنهادی سند حکمرانی نظام‌های ارزیابی آموزش عالی بررسی شد
طرح نوین تغذیه با محوریت دانشجویان اجرا می‌شود
پژوهش مسئله‌محور؛ کلید استفاده واقعی از ظرفیت علمی دانشگاه‌ها
استارلینک پایان حکمرانی ارتباطات در ایران است؟
هکرها با دمای بانک خون فرانسه بازی کردند و آن را بالا بردند
تصویب کلیات آیین‌نامه جدید ارتقای اعضای هیئت علمی
دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد
فاز دوم آمایش آموزش عالی به‌روز شد
داریوش فرهنگ گوینده یک مستند شد
ابلاغ مصوبه جدید شرکت مجدد در آزمون دستیاری پزشکی توسط رئیس جمهور
رابرت پتینسون با چهلمین جایزه سینماتک آمریکا تجلیل می‌شود
اجرای کنسرت‌نمایش «فرهاد» در تماشاخانه نوفل لوشاتو
اجرای نمایش «خاک نشینان» در فرهنگسرای نیاوران
شکست ترامپ سوژه کارلوس لطوف شد
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری
لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
امروز آخرین مهلت اعتراض به آزمون‌های ارشد و دکتری علوم پزشکی
اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴
دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد
تصویب کلیات آیین‌نامه جدید ارتقای اعضای هیئت علمی
تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر
اجرای نمایش «خاک نشینان» در فرهنگسرای نیاوران
ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی
مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبت‌نام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی
۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند
نسخه پیشنهادی سند حکمرانی نظام‌های ارزیابی آموزش عالی بررسی شد
طرح نوین تغذیه با محوریت دانشجویان اجرا می‌شود
فاز دوم آمایش آموزش عالی به‌روز شد
رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس
تصویر منتشر شده از جاسک
استارلینک پایان حکمرانی ارتباطات در ایران است؟
شکست ترامپ سوژه کارلوس لطوف شد
داریوش فرهنگ گوینده یک مستند شد
هکرها با دمای بانک خون فرانسه بازی کردند و آن را بالا بردند
ابلاغ مصوبه جدید شرکت مجدد در آزمون دستیاری پزشکی توسط رئیس جمهور
تقویم جدید آزمون زبان انگلیسی MHLE سال ۱۴۰۵ منتشر شد
مجموعه‌رباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفان‌پور منتشر شد
اجرای کنسرت‌نمایش «فرهاد» در تماشاخانه نوفل لوشاتو
روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر می‌شود
پژوهش مسئله‌محور؛ کلید استفاده واقعی از ظرفیت علمی دانشگاه‌ها
رابرت پتینسون با چهلمین جایزه سینماتک آمریکا تجلیل می‌شود
دانشجویان متأهل ملزم به بازپرداخت یکجای وام ودیعه مسکن شدند
تغییرات تکمیل ظرفیت دستیاری فوق تخصصی اعلام شد؛ تمدید مهلت ثبت نام
قبل از خرید قطعات آسانسور این 7 نکته را بدانید
تصویب ساماندهی مراکز تحقیقات و شبکه‌های تحقیقات و فناوری علوم پزشکی
مکرون: هوش مصنوعی خطرناک باید برای کودکان ممنوع شود
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.