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
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
قصه گویی یک اسباببازی ارزان اما اثرگذار برای کودکان
ارسطوی پایتخت با یک سریال جدید به شبکه یک آمد
جناب خان و الیکا عبدالرزاقی به آنتن تلویزیون برگشتند
اسلامهراسی علیه زنان محجبه در اروپای سال ۲۰۲۵ افزایش یافته است
عدالت و پیشرفت در نگاه شهید لاریجانی چگونه بود؟
بازتاب گسترده پیام رهبر انقلاب به مناسبت برگزاری حج در رسانههای بین المللی
شرایط تغییر مدرسه در مرداد و شهریور اعلام شد
درخواست رئیس جمهور: زمینه حضور اساتید برجسته برای انتقال آموزشهای نوین فراهم شود
آییننامه «توسعه مشارکتهای مردمی از طریق تشکیل هیئت امنا در مدارس دولتی» تصویب شد
آگهی/ خرید قسطی طلای آب شده تا سقف ۱۰۰ میلیون تومان از وال گلد
این دعای عرفه را بخوانید تا ببینید چرا پدران ما قرنهاست حسین حسین (ع) میگویند
روزه گرفتن در روز عرفه چه حکمی دارد؟
توصیه آیت الله جوادی آملی برای انجام این عمل در روز عرفه
از ظهر تا غروب عرفه؛ این ساعتها را از دست ندهید
آمار ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ به حدود یک میلیون نفر رسید
جریمه چند میلیون دلاری و سنگین در انتظار گوگل در اروپا
رئیسجمهور مصوبه بازگشایی اینترنت بینالملل را ابلاغ کرد
صفحه اینترنت پرو از سایت همراه اول حذف شد+عکس
روایت وزیر ارتباطات از بازگشایی اینترنت
۵۰ برج فناوری احداث میشوند: ۳ دانشگاه پایلوت زیست بومی نوآوری میشود
«سعی صفا و مروه» در حج نماد چیست؟
افزایش پذیرش دانشجوی شهریهپرداز در دانشگاه تربیت مدرس
تائید ۱۲ رئیس دانشگاه و رئیس شهرک علمی صنعتی اصفهان
جزئیات برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاه تربیت مدرس و علم و صنعت اعلام شد
کلاسهای دانشگاه شریف تا اطلاع ثانوی مجازی شد
کارمند گوگل در پی اعتراض به همکاری با رژیم صهیونیستی اخراج شد
مصوبات مهم جلسه ستاد فضای مجازی درباره وضعیت اینترنت اعلام شد
۱۷ هزار نسخه خطی کمنظیر و در معرض خطر دیجیتال سازی شد
«آدم با صدای بلند برای فرزندانش گریست» کتاب شد
کتابهایی خواندنی برای بچههای ایران
فروش فیلم جدید اصغر فرهادی در فرانسه چقدر است؟
اگر خرمشهر آزاد نشده بود چه اتفاقی میافتاد؟
پیام آیتالله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی
دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست
الهام پاوه نژاد برای سالروز آزادسازی خرمشهر نوشت+عکس
شما بودید که شرف را معنا کردید +عکس
محسن شریفیان به مدرسه میناب رفت+عکس
«مثلی لا یبایع مثله» شعار اربعین حسینی امسال شد
ارتقای خدمات خوابگاهی دانشگاه تهران همزمان با آغاز اسکان دانشجویان
جزئیات امتحانات و کلاسهای ترم دوم در چند دانشگاه کشور اعلام شد
آگهی/ خرید قسطی طلای آب شده تا سقف ۱۰۰ میلیون تومان از وال گلد
تمهیدات جدید آموزشی در دانشگاه علم و صنعت اعلام شد
دیگر اثری از بخارهای قمر مشتری نیست
تمدید مهلت ثبت مهمانی و نقل و انتقال دانشجویان تا ۸ خرداد
الهام پاوه نژاد برای سالروز آزادسازی خرمشهر نوشت+عکس
شما بودید که شرف را معنا کردید +عکس
یک ماهواره جاسوسی در فضا شناسایی شد
پیام آیتالله نوری همدانی به مناسبت چهل و چهارمین سالگرد تأسیس دانشگاه آزاد اسلامی
کلاسهای دانشگاه شریف تا اطلاع ثانوی مجازی شد
افزایش پذیرش دانشجوی شهریهپرداز در دانشگاه تربیت مدرس
محسن شریفیان به مدرسه میناب رفت+عکس
فروش فیلم جدید اصغر فرهادی در فرانسه چقدر است؟
«آدم با صدای بلند برای فرزندانش گریست» کتاب شد
امتحانات نهایی دانشآموزان مجازی میشود؟
«مثلی لا یبایع مثله» شعار اربعین حسینی امسال شد
کتابهایی خواندنی برای بچههای ایران
مصوبات مهم جلسه ستاد فضای مجازی درباره وضعیت اینترنت اعلام شد
عملیات بیتالمقدس در ۲۰ کتاب درسی ثبت میشود
به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکانپذیر نیست
راهکارهای مدیریت اضطراب دانشآموزان در روزهای امتحان چگونه است؟
۵۰ برج فناوری احداث میشوند: ۳ دانشگاه پایلوت زیست بومی نوآوری میشود
امام باقر (ع) احیاگر مرجعیت علمی اهل بیت و پیشگام مبارزه با تحریف دین
اگر خرمشهر آزاد نشده بود چه اتفاقی میافتاد؟
روزه گرفتن در روز عرفه چه حکمی دارد؟
اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی
منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان
تائید ۱۲ رئیس دانشگاه و رئیس شهرک علمی صنعتی اصفهان
ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی
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.