Mokslininkai pakartojo Edisono lemputės eksperimentą: rezultatai verčia kitaip vertinti technologijų istoriją

1879 m. išradėjas ir verslininkas Tomas Edisonas pristatė vieną svarbiausių technologinių pasiekimų – praktiškai veikiančią kaitrinę lemputę. Būtent jo sukurta versija sparčiai paplito ir prisidėjo prie elektros plėtros visame pasaulyje. Praėjus ženkliai daugiau nei šimtmečiui, mokslininkai pakartojo išradėjo idėjomis paremtą eksperimentą ir aptiko tai, ko tuomet dar Edisonas negalėjo suprasti.

Įkvėpė pakartoti idėją

Mokslininkų komanda iš Raiso universiteto pakarto Edisono eksperimentą, kad ištirtų, ar to meto sąlygomis galėjo susidaryti kažkas daugiau nei tik šviesa.

Tyrėjai naudojo išradėjo lemputės konstrukcijos kopiją su anglies pagrindu pagamintu siūleliu – rankų darbo prototipą, tiksliai atkuriantį XIX a. gamintas versijas. Ji buvo prijungta prie 110 V nuolatinės srovės šaltinio. Lygiai taip pat, kaip tai būtų daręs pats Edisonas.

Eksperimento metu itin svarbus buvo kaitinimo laikas. Mokslininkai siekė trumpam sukurti ekstremalias sąlygas – labai aukštą temperatūrą vakuume, bet neleisti jai perkaisti, kad anglies pagrindo gija netaptų grafitu. Todėl lemputės įjungimas truko vos 20 sekundžių.

Netikėtas rezultatas laboratorijoje

Pakartotinai įkaitinus siūlelį ir jį ištyrus, mokslininkai pastebėjo akivaizdų jo išvaizdos pokytį – anksčiau matinį, tamsiai pilką paviršių pakeitė blizgesys primenantis metalą. Svarbiausios įžvalgos buvo atskleistos atlikus „Raman“ spektroskopijos tyrimą, kurio metu galima tiksliai nustatyti medžiagų struktūrą ir sudėtį.

Gauti duomenys parodė, kad dalis anglies siūlelio transformavosi į „turbostratišką“ grafeną – šios medžiagos atmainą, pasižyminčią išskirtinėmis fizinės ir elektrinėmis savybėmis.

Grafenas vertinamas dėl ypatingo tvirtumo, lankstumo ir itin gero elektros laidumo. Šiandien medžiaga laikoma vienu perspektyviausių mokslo atradimų, nes turi poveikį įvairioms industrijoms: nuo pažangios elektronikos iki kompozitinių medžiagų kūrimo.

Ar Edisonas apie tai žinojo?

Nėra jokių įrodymų, kad išradėjas būtų žinojęs apie šį reiškinį ir tuo labiau galėjęs jį atpažinti. To meto moksle dar nebuvo nei grafeno sąvokos, nei technologijų, leidžiančių tirti medžiagų struktūrą atominiu lygmeniu. Pirmieji sampratos pasiūlymai atsirado po dvidešimties metų, o po beveik aštuoniasdešimties – mokslininkų duetas gavo Nobelio premiją už medžiagos išskyrimą ir apibūdinimą.

Tuo pačiu atradimas nebūtų turėjęs tokios mokslinės vertės, kokią tyrėjai mato šiandien.

Mokslininkų teigimu, pakartoti tai, ką praeityje darė išradėjai, yra nepaprasta galimybė. Kartu tai skatina žengti toliau ir tirti, kiek dar neatrastų dalykų slypi istoriniuose eksperimentuose.

Daugiau šia tema skaitykite: 1910 m. „elektros dieta“ – žmonės paniškai bijojo elektros lemputės poveikio sveikatai

Tyrimas paskelbtas žurnale „ACS Nano“.