Thomas Edison como pioneiro da nanotecnologia: O inventor provavelmente produziu grafeno já em 1879

Thomas Edison é conhecido por ter inventado a lâmpada. Embora ela já existisse antes de Edison, o inventor tornou a fonte de luz realmente adequada para a produção em massa com um filamento feito de fibras de algodão ou bambu. No entanto, uma nova pesquisa sugere que ele criou, sem saber, um material que causaria sensação mais de um século depois. Pesquisadores da Rice University, liderados por Lucas Eddy e James Tour, realizaram experimentos que demonstraram que as condições das lâmpadas de Edison de 1879 eram ideais para a formação de grafeno. Embora a equipe não tenha conseguido analisar de forma não destrutiva as lâmpadas originais daquela época, os experimentos com réplicas idênticas produziram resultados claros: as lâmpadas produzem grafeno.

O grafeno consiste em uma única camada de átomos de carbono dispostos em uma estrutura hexagonal. Ele é considerado um dos materiais mais fortes e condutores do mundo. Na pesquisa moderna, ele é geralmente produzido por processos complexos, como a deposição de vapor químico ou o chamado "aquecimento flash Joule" O último método, no qual o material contendo carbono é rapidamente aquecido por uma forte corrente elétrica, tem uma semelhança impressionante com o princípio de funcionamento de uma lâmpada de Edison.

As lâmpadas de Edison usavam um filamento de bambu ou algodão carbonizado. Quando a corrente passa por esse resistor, ele se aquece até ficar incandescente. O estudo atual mostra que esse processo, se ocorrer nas condições certas, pode converter o carbono amorfo do filamento em grafeno turbostático. Nessa forma, as camadas de grafeno são torcidas umas contra as outras, o que pode até mesmo favorecer as propriedades eletrônicas do material, já que as camadas interagem menos fortemente do que no grafite ordenado.

Os pesquisadores usaram métodos espectroscópicos modernos, como a espectroscopia Raman e a microscopia eletrônica de transmissão nas réplicas para sua análise. As assinaturas das amostras medidas coincidiram com as do grafeno e diferiram significativamente do grafite puro. O próprio Edison não conseguiu identificar nem isolar esse material na época devido à falta de possibilidades técnicas, embora tenha notado o escurecimento do bulbo de vidro como um efeito colateral perturbador.

Essa descoberta destaca o valor da pesquisa histórica nas ciências naturais. Experimentos e registros antigos podem fornecer percepções totalmente novas à luz de descobertas mais recentes e com métodos de medição modernos. O trabalho de Edison tinha como objetivo principal a geração de luz, mas os processos físicos em suas lâmpadas anteciparam a nanotecnologia moderna sem que o mundo científico do século XIX pudesse suspeitar disso.