Исследователи из Университета Райса показали, что обычная лампочка образца XIX века могла создавать графен — материал, который сегодня считают одним из самых перспективных для электроники. Работа опубликована в журнале ACS Nano.

Графен — это слой углерода толщиной в один атом. Он очень прочный, хорошо проводит электричество и уже используется в датчиках, микросхемах и аккумуляторах. Один из его видов, турбостратический графен, получают быстрым нагревом углеродных материалов до 2000−3000 градусов Цельсия под напряжением. Такой процесс называют мгновенным джоулевым нагревом.

В лаборатории Джеймса Тура решили проверить, мог ли похожий эффект возникать в лампочках Эдисона. В первых моделях вместо современных металлических нитей использовали углеродные волокна, чаще всего из японского бамбука. При подаче напряжения они нагревались почти до тех же температур, что применяют сегодня для синтеза графена.

Первый автор исследования Лукас Эдди нашел в Нью-Йорке лампочки, сделанные по старинной технологии. Бамбуковые нити в них почти совпадали с оригинальными по толщине. Одну лампочку подключили к источнику постоянного тока на 110 вольт и включили на 20 секунд — более долгий нагрев приводит к образованию графита, а не графена.

После опыта нить стала серебристой. Анализ с помощью рамановской спектроскопии показал, что часть углерода действительно превратилась в турбостратический графен.

Это не означает, что Эдисон сознательно производил наноматериалы. Любой графен в его лампах быстро разрушался при длительной работе. Но эксперимент показал, что еще в конце XIX века существовали условия для получения веществ, которые сегодня считаются основой будущих технологий.