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2026-01-24 18:36:00
グラフェンは、これまで知られている中で最も薄い材料であり、六方格子状に配置された炭素原子の単層で構成されています。この構造により、電池、スーパーキャパシタ、アンテナ、浄水器、トランジスタ、太陽電池、タッチスクリーンなど、現実世界の用途に大きな期待が持てる多くの珍しい特性が得られます。研究室で初めてグラフェンを合成した物理学者は、2010 年にノーベル物理学賞を受賞しました。しかし、ジャーナルACS Nanoに掲載された新しい論文によると、19世紀の発明家トーマス・エジソンは、1世紀以上前に白熱電球を使った独自の実験の副産物として、無意識のうちにグラフェンを作成していた可能性があるという。
「私たちが今持っているツールと知識を使って、トーマス・エジソンがやったことを再現することは、非常にエキサイティングです」と、共著者でライス大学の化学者であるジェームス・ツアー氏は語った。 「彼がグラフェンを製造できた可能性があることが判明すると、歴史的な実験には他にどのような情報が埋もれているのかという好奇心が湧いてくる。私たちの科学の先祖たちが、今日私たちの研究室に参加できたらどんな質問をするだろうか？現代のレンズを通して彼らの研究を再検討するとき、私たちはどんな質問に答えることができるだろうか？」
白熱灯の概念を発明したのはエジソンではありません。彼の取り組み以前からいくつかのバージョンがありました。しかし、それらは一般に寿命が非常に短く、大電流を必要とするため、大規模な商業化というエジソンのビジョンにはあまり適していませんでした。彼は、炭化ボール紙と圧縮ランプブラックから始めて、さまざまなフィラメント素材を実験しました。これも、麻やパルメットなどのさまざまな草や杖で作られたフィラメントと同様に、すぐに燃え尽きました。最終的にエジソンは、炭化竹が最良のフィラメントに適しており、110 ボルトの電源を使用した場合に 1200 時間以上の寿命があることを発見しました。
ツアーのライス大学大学院生であるルーカス・エディは、手頃な価格ですぐに入手できる材料を使用し、管理できる最小で簡単な装置を使用してグラフェンを大量生産する方法を見つけようとしていました。彼は、アーク溶接機や、木に落雷するような自然現象などの選択肢を検討しましたが、どちらも「完全な行き止まり」だったと彼は認めました。エジソンの電球は、他の初期の電球とは異なり、いわゆる乱層グラフェンを製造する最良の方法であるフラッシュジュール加熱に必要な臨界温度 2000 ℃を達成できたため、エジソンの電球が理想的であるとエディは判断した。
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