Вчені відтворили експеримент Едісона 1879 року — і відкрили несподівану деталь

Група науковців відтворила експеримент Томаса Едісона 1879 року, під час якого було виявлено нові аспекти щодо можливостей матеріалу, використаного для створення лампи розжарювання. У результаті досліджень вчені встановили, що Едісон, ймовірно, не усвідомлював усіх потенційних властивостей матеріалу, який він використовував. Відомо, що до винаходу Едісона інші вчені вже намагалися створити лампи розжарювання, але їхні моделі мали дуже короткий термін служби та високі витрати на електричну енергію.

Завдяки експериментам, проведеним Едісоном та його командою, з використанням різних матеріалів для ниток розжарювання та методів видалення кіптяви, вдалося значно покращити технічні характеристики ламп. Ці дослідження стали основою для подальших досягнень у сфері електричного освітлення.

Лукас Едді разом з командою з Райсського університету вирішив повторити експеримент Едісона 1879 року, але з іншою метою. Мета полягала не в створенні лампи розжарювання, а у виробництві графена — двовимірного матеріалу з атомами вуглецю, організованими у вигляді шестикутних структур. Графен має високий потенціал для використання в квантовій фізиці, суперкомп’ютерах і накопичувачах енергії.

Однією з форм графена є турбостатичний графен, що виготовляється шляхом подачі електричного струму на вуглецевий резистор при нагріванні до температури понад 2000 °C. Вчені прагнули знайти більш доступну і просту альтернативу існуючим складним методам виробництва графена.

Едді повідомив, що спочатку дослідники експериментували з різними джерелами вуглецю, такими як дугові зварювальні апарати та дерева, пошкоджені блискавкою. Однак, після аналізу, команда зосередилася на вуглецевих нитках розжарювання, які часто застосовувалися в перших лампах, створених Едісоном.

У перших лампах розжарювання Едісона нитки розжарювання досягали температури 2300 °C, що дозволяло їм світитися. В подальшому вуглецеві нитки були замінені на вольфрамові, що дозволило значно підвищити ефективність та довговічність ламп.

Під час експерименту вчені змогли змінити колір нитки розжарювання з сірого на сріблястий, залишаючи лампу увімкненою лише на 20 секунд за раз. Одним із важливих відкриттів стало те, що частини нитки почали перетворюватися на графен. Це відкриття свідчить про можливість легшого виробництва графена за допомогою постійного струму, а також контрольованого утворення дефектів у матеріалі.

Завдяки отриманим результатам, науковці припускають, що лампи розжарювання, подібні до тих, які створив Едісон, можуть стати зручним інструментом для дослідження процесів виробництва графена, а також для вивчення його властивостей при різних електричних навантаженнях.