Grafene, Edison potrebbe averlo prodotto inconsapevolmente già nel 1879

Il grafene , spesso definito il ' materiale delle meraviglie ' per le sue potenziali applicazioni nell’ elettronica del futuro , potrebbe essere stato prodotto in modo del tutto inconsapevole già nel 1879 dall’inventore statunitense Thomas Edison , durante i suoi esperimenti sulla lampadina a incandescenza . Ciò sarebbe avvenuto quasi 20 anni prima che il fisico Philip R. Wallace ipotizzasse l'esistenza del grafene e ben 125 anni prima che il materiale venisse isolato e identificato per la prima volta dai fisici Andrej Gejm e Konstantin Novoselov , poi premiati con il Nobel nel 2010. A suggerire questa ipotesi è lo studio pubblicato sulla rivista Acs Nano dai ricercatori della Rice University negli Stati Uniti.

Il grafene è un materiale trasparente e straordinariamente resistente , sottile quanto un singolo atomo e utile in numerose applicazioni tecnologiche come i semiconduttori . Un particolare tipo di grafene, chiamato grafene turbostratico (formato da fogli di carbonio disallineati o ruotati), può essere prodotto applicando una tensione a un materiale resistente a base di carbonio e riscaldandolo rapidamente a 2.000-3.000 gradi.

Un processo simile potrebbe essere stato innescato da Edison : nei suoi esperimenti , infatti, usava lampadine con filamenti resistenti a base di carbonio , come il bambù giapponese, portando il materiale alla temperatura critica di 2.000 gradi. Il ricercatore della Rice University Lucas Eddy, primo autore dello studio, ha provato a replicare l'esperimento di Edison usando lampadine artigianali con filamenti di bambù giapponese solo 5 micrometri più grandi di quelli di Edison. Seguendo la stessa procedura di oltre un secolo fa, Eddy ha collegato la lampadina a una fonte di corrente continua a 110 volt e poi ha acceso l'interruttore per 20 secondi (un riscaldamento più lungo può portare alla formazione di grafite anziché di grafene).

Le prime analisi al microscopio ottico hanno dimostrato che il filamento di carbonio era passato da un grigio scuro a un argento lucente . Per capire la natura di questa trasformazione, Eddy ha impiegato la spettroscopia Raman, una tecnica che utilizza i laser per identificare le sostanze attraverso le loro 'firme' atomiche, come la lettura di un codice a barre. I risultati hanno così confermato che parti del filamento si erano trasformate in grafene turbostratico.

"Riprodurre ciò che fece Thomas Edison, con gli strumenti e le conoscenze che abbiamo oggi, è molto entusiasmante", afferma il coordinatore dello studio, James M. Tour. "Scoprire che avrebbe potuto produrre grafene suscita curiosità su quali altre informazioni siano nascoste negli esperimenti storici".