به گزارش ثریا - پژوهشی تازه نشان میدهد که توماس ادیسون، بیآنکه بداند، شاید بیش از یک قرن پیش در جریان آزمایشهایش برای ساخت لامپ برق، موفق به تولید نوعی گرافن شده باشد؛ مادهای شفاف، فوقمقاوم و تکاتمی که امروز ستون فقرات بسیاری از فناوریهای پیشرفته قرن بیستویکم به شمار میرود.
چه وجه مشترکی میان توماس ادیسون، مخترع نامدار، و کنستانتین نووسلف و آندره گایم، برندگان جایزه نوبل فیزیک سال ۲۰۱۰، وجود دارد؟ پاسخ این پرسش، بر اساس مقالهای تازه از آزمایشگاه جیمز تور در دانشگاه رایس (Rice University) که در مجله علمی «ایسیاس نانو» (ACS Nano) منتشر شده، میتواند «گرافن» باشد. پاسخی که اگر به گوش ادیسون میرسید، احتمالاً او را سردرگم میکرد؛ چراکه ادیسون نزدیک به ۲۰ سال پیش از آنکه فیزیکدان بریتانیایی، پی. آر. والاس، وجود چنین مادهای را بهطور نظری مطرح کند، از دنیا رفته بود و حدود ۸۰ سال پیش از آنکه نووسلف و گایم بهدلیل جداسازی و شناسایی گرافن جایزه نوبل دریافت کنند.
گرافن مادهای شفاف، بهشدت مستحکم و با ضخامتی در حد یک اتم است که امروز در کاربردهایی مانند نیمهرساناها، الکترونیک پیشرفته و فناوریهای نوین انرژی نقش کلیدی دارد. یکی از گونههای آن، موسوم به «گرافن توربوستراتیک»، از طریق اعمال ولتاژ به یک ماده مقاوم کربنی و گرمکردن سریع آن تا دمایی حدود ۲ تا ۳ هزار درجه سانتیگراد تولید میشود.
در ادبیات علمی امروز، این روش «گرمایش ژولی لحظهای» یا فلش ژول هیتینگ نام دارد. اما در سال ۱۸۷۹، آنچه در اختیار ادیسون بود، صرفاً روشنکردن یکی از لامپهای تازهثبتشده و پایدارش به شمار میرفت. برخلاف لامپهای رشتهای امروزی که از تنگستن استفاده میکنند، نمونههای اولیه اغلب دارای رشتههایی از مواد مقاوم کربنی، از جمله بامبوی ژاپنی بودند. با زدن یک کلید، ولتاژ اعمال میشد و رشته بهسرعت داغ میشد؛ فرآیندی که نور تولید میکرد یا شاید، بسته به قرن و زاویه نگاه، گرافن.
لوکاس ادی، نویسنده اول مقاله و دانشآموخته پیشین دانشگاه رایس، توضیح میدهد که هدف او توسعه روشهایی برای تولید انبوه گرافن با مواد در دسترس و ارزان بوده است. او از آزمایش با دستگاههای جوش قوسی گرفته تا بررسی درختان صاعقهزده را تجربه کرده، اما هیچیک نتیجه مطلوبی نداشتهاند. تا اینکه به گفته همکارش، «لحظه لامپ روشنشدن» فرا رسید. ادی به یاد آورد که لامپهای اولیه اغلب دارای رشتههای کربنی بودند و میتوانستند سادهترین ابزار برای گرمایش ژولی لحظهای باشند.
دلیل تمرکز بر لامپهای ادیسون این بود که طراحی ثبتشده او در سال ۱۸۷۹ به دمای بحرانی حدود ۲ هزار درجه سانتیگراد میرسید. افزون بر این، همان پتنت تاریخی به ادی نقشهای دقیق برای بازسازی آزمایش ارائه میداد. پس از چند تلاش ناموفق و مواجهه با رشتههایی که بهظاهر کربنی اما در واقع تنگستنی بودند، او سرانجام در یک فروشگاه هنری کوچک در نیویورک لامپهای دستساز سبک ادیسونی یافت که حتی از بامبوی ژاپنی برای رشته استفاده میکردند. قطر رشتهها نیز تنها حدود ۵ میکرومتر با نمونههای اصلی ادیسون تفاوت داشت.
ادی همانند ادیسون، لامپ را به منبع برق مستقیم ۱۱۰ ولت متصل کرد و تنها برای ۲۰ ثانیه آن را روشن نگه داشت؛ چراکه گرمشدن طولانیتر میتواند به تشکیل گرافیت بهجای گرافن منجر شود. زیر میکروسکوپ نوری، رنگ رشته از خاکستری تیره به نقرهای براق تغییر کرده بود؛ نشانهای از وقوع یک دگرگونی ساختاری.
برای شناسایی دقیق این تغییر، از طیفسنجی رامان استفاده شد؛ روشی که در دهه ۱۹۳۰ توسعه یافت و با بهرهگیری از لیزر، امضای اتمی مواد را مانند یک بارکد میخواند. نتایج تأیید کرد که بخشهایی از رشته به گرافن توربوستراتیک تبدیل شدهاند. به این ترتیب، این احتمال مطرح میشود که ادیسون، در مسیر ساخت یک لامپ کاربردی برای زندگی روزمره، ناخواسته مادهای را تولید کرده باشد که امروز برای فناوریمحورترین صنایع جهان حیاتی است.
به نقل از ستاد نانو،با این حال، پژوهشگران تأکید میکنند که هیچ راه قطعی برای دانستن آنچه دقیقاً در آزمایشهای تاریخی ادیسون رخ داده وجود ندارد. حتی اگر لامپ اصلی او در دسترس بود، هر گرافن احتمالی احتمالاً در جریان نخستین آزمایش ۱۳ ساعته به گرافیت تبدیل شده بود. جیمز تور، استاد شیمی دانشگاه رایس و نویسنده مسئول مقاله، میگوید بازآفرینی آزمایشهای ادیسون با ابزار و دانش امروزی هیجانانگیز است و این پرسش را پیش میکشد که چه اطلاعات ارزشمند دیگری ممکن است در دل آزمایشهای تاریخی نهفته باشد؛ پرسشهایی که شاید با نگاهی مدرن بتوان به آنها پاسخ داد.
منبع : گرافن
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
آیا در جنگ هرکاری مجاز است؟ نگاهی به اخلاق در میدان نبرد
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
فرایند محدودیت در اینترنت شفاف میشود؛ ماجرای اینترنت پرو و خط سفید چه بود؟
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
تداوم فعالیت علمی دانشگاه شهید بهشتی با وجود آسیب در جنگ
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران
نسخه جدید چتجیپیتی؛ از تولید عکس تا رزرو سفر در یک پنجره
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی
ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک
چرا نقش استادان دانشگاه فراتر از کلاس درس است؟
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
هوش مصنوعی زلزله یاب شد
ثبتنام خودکار ۸۵ درصد دانشآموزان ابتدایی در استان سمنان
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دستگاههای اجرایی ملزم به استفاده از پیامرسانهای بومی شدند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
پیش ثبتنام الکامپ ۲۹ آغاز شد
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمامعیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ
آیتالله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راهها و شکستن بنبستهاست
ثبت نام ۲ هزار هیئت جدید در سامانه عطر سیب/ رویکرد نمایشگاه امسال خانواده محور است
خدمترسانی موکب ها به زائران عید غدیر در نجف اشرف
روایتی از بزرگترین وقف درمانی تهران در کتاب «میراث فرمانفرما»
آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی
بازیگر معروف فیلم پدرخوانده ترامپ را ظالم و فاسد خواند
روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف
آنچه سیاهچالهای عباسی درباره امام کاظم(ع) پنهان نکردند
چرا روایت ماکان نصیری از صدها گزارش خبری اثرگذارتر شد؟
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
خط فارسی، مرجعیت علمی ایران را منطقهای میکند
وزارت آموزش و پرورش اعلام برنامه امتحانات نهایی را تکذیب کرد
رویکرد تحولی سمپاد از تربیت دانشآموز موفق به سوی پرورش انسان اثرگذار
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
تعلل دولت در اجرای طرح ترمیم حقوق، شکاف بیاعتمادی را گسترش داد
نمایهشدن سه مجله دانشگاه تهران در کتابخانه دیجیتال آلمان
مصاحبه دکتری دانشگاه علامه طباطبائی از فردا آغاز میشود
یک روز جابجایی در برنامه امتحانات دانشگاه صنعتی شریف
اقتباسی عروسکی از رمان «اسب جنگی» به روی صحنه رفت
مساله وطن در صدای علیرضا قربانی و نجابتِ اندوه در آهنگ جدید او
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
جناب خان و هومن به آنتن تلویزیون برگشتند
کتاب برای رهبر شهید ابزار ساخت انسان و جامعه بود
پیکر آیتالله العظمی محمد اسحاق فیاض در کاظمین و کربلا تشییع شد
ممیزیهای فراوان کلینیک رویا صدای بازیگران را در آورد
سه انفجار خورشیدی در یک شبانهروز رخ داد
آغاز کلاسهای حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد
بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانشآموخته/ علوم پزشکی در صدر اشتغال
جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید
پیمان شاهبد: باید از هر نوع فیلم مستقلی حمایت کرد
روایتی خواندنی از گروه سرود خرمآباد از یک روز غمانگیز
نگاهی به پرسپولیس؛ دیگری ساختن از «ایران» و مرجان ساتراپی
درک پیام غدیر؛ امامت، ستون فقرات حفظ اسلام در جامعه
حجتالاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد
غدیر، مسئله فراموشی یا تبعیت؟
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
آغاز کلاسهای حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد
جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانشآموخته/ علوم پزشکی در صدر اشتغال
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
تنگه هرمز را بیشتر بشناسید
حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده میکند؟
حجتالاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند
سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایههای هنر، عرفان و ادبیات
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
غدیرخم تبیینگر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است
غدیر برای کودک نیازمند تخیل است
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
سه انفجار خورشیدی در یک شبانهروز رخ داد
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
درک پیام غدیر؛ امامت، ستون فقرات حفظ اسلام در جامعه
ممیزیهای فراوان کلینیک رویا صدای بازیگران را در آورد
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
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.