Edison e o grafeno: um possível acidente em 1879

O inventor Thomas Edison é frequentemente lembrado por ter estado à frente do seu tempo, e um novo estudo pode acrescentar mais um feito inesperado ao seu currículo.

Investigadores da Universidade Rice defendem que Edison poderá ter criado grafeno inadvertidamente em 1879 - um “material maravilhoso” que só viria a ser produzido oficialmente 125 anos depois.

Grafeno: o “material maravilhoso” e a sua história (Edison e grafeno)

Sendo uma folha de carbono com apenas um átomo de espessura, o grafeno é enganadoramente simples. Ainda assim, é extremamente resistente, leve e flexível, e apresenta propriedades que o podem tornar um supercondutor e um terreno fértil para estados quânticos exóticos.

O grafeno foi proposto teoricamente em 1947 pelo físico canadiano Philip Wallace, e isolado com sucesso em 2004 pelos físicos Andre Geim e Konstantin Novoselov. A descoberta valeu à dupla o Prémio Nobel da Física de 2010.

No entanto, de acordo com este novo trabalho, eles podem ter chegado tarde - porque Edison poderia ter-se antecipado, ainda que sem se aperceber do que estava a acontecer.

Aquecimento por efeito Joule em flash: o método moderno que ajuda a explicar o passado

Curiosamente, a hipótese de que Edison tenha produzido grafeno por acaso também surgiu de forma acidental. Um dos principais métodos para obter grafeno passa por um processo conhecido como aquecimento por efeito Joule em flash - em termos simples, submeter um material resistivo à base de carbono a uma descarga para o aquecer acima de 2 000 °C (3 632 °F).

“Eu estava a tentar perceber qual seria o equipamento mais pequeno e simples que se poderia usar para aquecimento por efeito Joule em flash, e lembrei-me de que as lâmpadas antigas usavam muitas vezes filamentos à base de carbono”, afirma Lucas Eddy, cientista de materiais da Universidade Rice.

Lâmpadas com filamento de bambu: a experiência com 110 volts em corrente contínua

Para avaliar se Edison poderá ter produzido grafeno sem querer durante os primeiros ensaios das suas lâmpadas estáveis, a equipa da Universidade Rice obteve lâmpadas de estilo semelhante, com filamentos de bambu ricos em carbono.

Estas lâmpadas foram ligadas a uma fonte de alimentação de 110 volts em corrente contínua (CC) e acesas durante 20 segundos de cada vez, seguindo-se uma análise detalhada dos filamentos.

Ao microscópio, os investigadores observaram que o filamento mudara de cor, passando de cinzento para prateado. A espectroscopia confirmou que partes do filamento se tinham transformado em grafeno.

Ainda assim, esse grafeno não duraria muito: a menos que fosse raspado do filamento após breves impulsos de utilização, o material acabaria por se converter no banal grafite com o uso continuado da lâmpada.

Mesmo que Edison tivesse percebido o que tinha produzido, o grafeno dificilmente lhe teria sido útil naquele período histórico. Ainda assim, a hipótese levanta questões interessantes.

Reapreciar experiências antigas com uma perspetiva moderna

“Descobrir que ele poderia ter produzido grafeno inspira curiosidade sobre que outras informações estarão enterradas em experiências históricas”, diz James Tour, químico da Universidade Rice.

“Que perguntas fariam os nossos antepassados científicos se pudessem juntar-se a nós no laboratório hoje? Que perguntas podemos responder quando revisitamos o seu trabalho com um olhar moderno?”

A investigação foi publicada na revista ACS Nano.