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
جشن مردمی غدیر؛ دانشگاه تربیتی تمدنسازی
وزیر آموزش و پرورش: هیچ ابزاری نمیتواند جای کتاب و کتابخوانی را بگیرد
اتاق ماهواره دانشگاه علم و صنعت به موزه جنگ تبدیل میشود
حسین گل گلاب مردی که با این شعر در ایران ماندگار شد
روایتی از غدیر فراتر از یک واقعه تاریخی در کتاب «زیارت غدیریه»
اصل ماجرای شایعه استعفای پزشکیان چه بود؟
راهاندازی رشته «موسیقی ردیف دستگاهی» در دانشگاه استاد فرشچیان
ثبت نام کودکان این کشور در اینستاگرام و تیک تاک ممنوع شد
چرا توصیه شده زیارت جامعه کبیره بخوانیم؟ مداومت آیت الله بهجت
نسخه بنیاد علم برای توقف افت علمی دانشگاهها
خسارت جنگ به ۶۰ شرکت فناوری دانشگاه شریف
حسین سیب سرخی به سوگ مادر نشست
گردهمایی اندیشمندان جهان اسلام در نشست بین المللی غدیر، ولایت و وحدت برگزار میشود
نمایشگاه عکس فیلمهای احمدرضا درویش با عنوان «سرزمین خورشید» افتتاح شد
آهنگ جدید علیرضا قربانی برای ایران منتشر شد
امام هادی(ع) چگونه تهدید محاصره را تبدیل به فرصت ایجاد شبکه وکالت کرد؟
پرفروشترین کتابهای نمایشگاه مجازی کتاب هفتم مشخص شدند
خانم خبرنگار: نقد کتاب گمشده امروز رسانههاست
جامعه ایرانی با تکیه بر دینداری و مقاومت سرمایهای عظیم برای کشور است
آیتالله رشاد: فهم معارف ولایت، توفیقی از جانب خداست
استاد داوری اردکانی: بود و نبود فلسفهای که با نظم زندگی در هماهنگی نباشد، یکی است
بازخوانی و تحلیل پیامهای رهبر انقلاب در دانشگاه آزاد اسلامی
مهلت ثبتنام کارشناسی ارشد پردیس بینالمللی دانشگاه امیرکبیر تمدید شد
احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاهها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت
ایران با ارتقای دو پلهای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت
برنامه کامل زمان بندی آزمونهای سال ۱۴۰۵ اعلام شد
اعتراف به ضعفهای کاخ سفید در دوران بایدن در کتاب خاطرات همسرش
چگونه یک بنای ایرانی، معماری غرب را دگرگون کرد؟
در اینجا کتابها بیشتر از اسباببازی فروش رفتند
استوری پرواز همای به یاد شهدای جنگ رمضان
تصویر دیده نشده از شهید نصرالله و سپهبد سلامی و محمد پاکپور
«دولتشهر تنها»، خرده روایت هایی از روستاهای کردنشین و محله های تهران
شاهنامه چگونه سیستم ایمنی جامعه ایرانی را تقویت میکند؟
وزیر ارشاد: تجمعات خیابانی اکسیر شجاعت مردم ایران را تکثیر کرد
کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد
وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسهسازی نیست
امسال تمامی مراحل ثبت نام دانش آموزان غیرحضوری انجام میشود
امتحانات پایههای اول تا دهم از امروز آغاز میشود
محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد
عروسی خون در «کشتارگاه» را ببینید
بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد
زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد
مدل جدید چت جی پی تی تبدیل به سلاح بانک های ژاپنی در مقابل هکرها شد
میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد
بازگشت تدریجی به محیطهای دانشگاهی آغاز شد
وطندوستی در ذهنیت ایرانی اصل مسلم است
«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک میرود
«صبح روز چهلم» روی آنتن میرود؛ روایتی از جنگ رمضان
مستند «عروس لبنان» آماده نمایش شد
از تثبیت اجاره بهای سالنهای کنسرت چه خبر؟
رابرت دنیرو دوباره برای اسکورسیزی بازی میکند
توزیع ۳۰ هزار وعده غذایی میان زائران در حرم حضرت عباس(ع)
تمدید ثبت نام در مرحله دوم آزمون دکتری ۱۴۰۵ در دانشگاه علامه
آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران
اینستاگرام، فیس بوک و واتساپ پولی میشوند؟
ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵
فیلم کوتاه «تامینا» روایت انسان های گرفتار انتخاب
فرماندهی رهبر شهید در بحرانها چگونه بود؟
از شروع «طوفان» با بازی کنت برانا تا اجرای نمایشی جدید در کاخ هنر
احیای موزه هنرهای معاصر اهواز با رویداد «سرزمین خورشید»
«آدابالحرب و الشجاعه»، نثری استوار از عشق به صلح و آیین جنگ
آزمون جایگزین دانشآموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد
گوگلپلی و اپاستور در دسترس قرار گرفت
منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان
ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی
اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی
توضیح وزیر علوم درباره حضوری شدن کلاسها و امتحانات دانشگاهها
کلاس های تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد
معرفی۱۳۶مؤسسه غیرمجاز اعزام دانشجو به مراجع قضایی
عید قربان؛ تجلی بندگی و عبور از تعلقات در مکتب ادیان ابراهیمی
به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکانپذیر نیست
برگزاری پویش یکماهه حفظ سوره فتح در آستانه ماه محرم
جشنواره تورنتو به استقبال «اودیسه» نولان میرود
کارگردان و عضو خانه تئاتر دچار حادثه شد
شکوه دعای امروز عرفه در مسجد مقدس جمکران
متن تشکر سید مجید موسوی از مهدی رسولی+عکس
پیرمرد بیرجرندی در اوج طوفان پرچم ایران را بر زمین نینداخت
«تیرانداز زبردست» با استقبال کودکان و نوجوانان به چاپ دوم رسید
تارا و رؤیای داشتن یک تلفن همراه شخصی
رمان «فرار از زنگ ورزش» برای نوجوانان منتشر شد
منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان
ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵
اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی
به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکانپذیر نیست
ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی
آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران
برنامه کامل زمان بندی آزمونهای سال ۱۴۰۵ اعلام شد
کارگردان و عضو خانه تئاتر دچار حادثه شد
جشنواره تورنتو به استقبال «اودیسه» نولان میرود
توضیح وزیر علوم درباره حضوری شدن کلاسها و امتحانات دانشگاهها
بازگشت تدریجی به محیطهای دانشگاهی آغاز شد
عید قربان؛ تجلی بندگی و عبور از تعلقات در مکتب ادیان ابراهیمی
معرفی۱۳۶مؤسسه غیرمجاز اعزام دانشجو به مراجع قضایی
عدالت و پیشرفت در نگاه شهید لاریجانی چگونه بود؟
برگزاری پویش یکماهه حفظ سوره فتح در آستانه ماه محرم
آزمون جایگزین دانشآموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد
شکوه دعای امروز عرفه در مسجد مقدس جمکران
زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد
شرایط تغییر مدرسه در مرداد و شهریور اعلام شد
درخواست رئیس جمهور: زمینه حضور اساتید برجسته برای انتقال آموزشهای نوین فراهم شود
کلاس های تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد
بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد
میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد
«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک میرود
اسلامهراسی علیه زنان محجبه در اروپای سال ۲۰۲۵ افزایش یافته است
پیرمرد بیرجرندی در اوج طوفان پرچم ایران را بر زمین نینداخت
متن تشکر سید مجید موسوی از مهدی رسولی+عکس
اینستاگرام، فیس بوک و واتساپ پولی میشوند؟
توزیع ۳۰ هزار وعده غذایی میان زائران در حرم حضرت عباس(ع)
«تیرانداز زبردست» با استقبال کودکان و نوجوانان به چاپ دوم رسید
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.