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这种"遗址材料"可能在其被得当发现前几十年就仍是酿成。好意思国猜想东谈主员发现的新凭证标明,托马斯·爱迪生在1879年研制首个灯泡时,可能早于石墨烯被得当发现一个多世纪就未必制备出了这种材料。
莱斯大学化学、材料科学和纳米工程教养詹姆斯·图尔博士指点的猜想团队,尝试用当代分析用具重建爱迪生昔日的灯泡施行。该团队复制了这位好意思国发明家的碳丝灯泡打算,并施加了与19世纪通常的电气要求,随后发现灯丝部分改变成了乱层石墨烯。 乱层石墨烯是多层石墨烯的一种方式,其层间呈现随即旋转和错位堆叠的脾气。这种材料因其可规模化、无数目出产的脾气而备受爱重,尤其在储能和复合材料增强领域。论文通信作家图尔示意:"用咱们现存的用具和学问重现爱迪生昔日的施行,这十分令东谈主高兴。" 石墨烯是单原子厚度的二维碳原子片,呈六边形蜂窝状晶格成列。行为寰球上最薄最强的材料(强度约为钢的200倍),它同期亦然导电性最强的物资之一。此外,石墨烯还具有高柔韧性、透明性,并能灵验破裂气体和液体。这种被称为"遗址材料"的物资于2004年由英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫初度区分得回。 自被发现以来,石墨烯已成为电子居品和储能领域的关节材料。现时出产乱层石墨烯的表情之一是"闪焦耳加热"本领,该本领通过电流将碳基材料快速加热至约2000至3000摄氏度。而在19世纪末,爱迪生使用的是碳基灯丝(常常秉承日本竹等自然材料制成),而非当代白炽灯使用的钨丝。 当电畅通过这些灯丝时,电阻导致快速发烧从而产生光亮。猜想团队合计,这种要求与当代闪焦耳加热本领高度通常,可能足以产生石墨烯。论文第一作家、莱斯大学前猜想生卢卡斯·埃迪在尝试寻找大规模出产石墨烯的最简开发时,念念起早期灯泡常使用碳基灯丝。他说:"我一直在开发用易得材料大规模制备石墨烯的表情,猜想范围从高效的电弧焊机到毫无发扬的雷击树木。" 为考据这一假定,猜想东谈主员从纽约一家微型工艺品商店采购了与1879年原始专利规格高度吻合的手工制作爱迪生式灯泡。根据原始打算,他们将灯泡一语气到110伏直流电源并通电约20秒。猜想东谈主员指出,更长的通电时分可能导致石墨酿成。 施行后,科学家通过光学显微镜不雅察到灯丝名义从暗灰色变为银白色金属明后。随后使用拉曼光谱分析(一种基于激光、通过原子特征识别材料的分析本领),阐明了灯丝里面存在乱层石墨烯。诚然无法细则爱迪生原始施行中是否产生过石墨烯,但这项猜想标明,这种材料可能早在被发现之前就已旋即酿成。 图尔在新闻稿中回来谈:"发现爱迪生可能制备出石墨烯,这引发了咱们对历史施行中还埋藏着哪些信息的意思心。" 该猜想后果已发表在《ACS纳米》期刊。 {jz:field.toptypename/}若是一又友们心爱,敬请柔软“知新显然”! |



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