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에디슨이 1879년에 우연히 그래핀을 만들었나요?





그래핀은 지금까지 알려진 물질 중 가장 얇은 물질로, 육각형 격자로 배열된 단일 탄소 원자 층으로 구성됩니다. 이러한 구조는 배터리, 슈퍼 커패시터, 안테나, 정수 필터, 트랜지스터, 태양 전지, 터치스크린 등 실제 응용 분야에 큰 가능성을 지닌 많은 특이한 특성을 제공합니다. 실험실에서 최초로 그래핀을 합성한 물리학자들은 2010년 노벨 물리학상을 수상했습니다. 그러나 ACS Nano 저널에 발표된 새로운 논문에 따르면, 19세기 발명가 토머스 에디슨(Thomas Edison)이 100여 년 전 백열 전구에 대한 원래 실험의 부산물로 자신도 모르게 그래핀을 만들었을 수 있다고 합니다.


"토마스 에디슨이 했던 일을 우리가 지금 가지고 있는 도구와 지식으로 재현하는 것은 매우 흥미롭습니다"라고 공동 저자이자 라이스 대학의 화학자인 제임스 투어(James Tour)는 말했습니다. "그가 그래핀을 생산할 수 있었다는 사실은 역사적 실험에 어떤 다른 정보가 묻혀 있는지에 대한 호기심을 불러일으킵니다. 우리 과학의 조상들이 오늘 연구실에 합류할 수 있다면 어떤 질문을 할 것입니까? 현대적인 렌즈를 통해 그들의 연구를 다시 방문할 때 우리는 어떤 질문에 답할 수 있습니까?"


에디슨은 백열등이라는 개념을 발명한 것이 아닙니다. 그의 노력 이전에 여러 버전이있었습니다. 그러나 일반적으로 수명이 매우 짧고 높은 전류를 필요로 하므로 에디슨의 대규모 상용화 비전에는 적합하지 않았습니다. 그는 탄화된 판지와 압축된 등불을 시작으로 다양한 필라멘트 재료를 실험했습니다. 이 역시 대마나 야자과 같은 다양한 풀과 지팡이로 만든 필라멘트처럼 빨리 타버렸습니다. 결국 Edison은 탄화 대나무가 110V 전원을 사용하여 1200시간 이상 수명을 갖는 최고의 필라멘트를 만든다는 사실을 발견했습니다.


Tour의 Rice 대학원생인 Lucas Eddy는 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 재료와 함께 관리할 수 있는 가장 작고 쉬운 장비를 사용하여 그래핀을 대량 생산하는 방법을 찾으려고 노력하고 있었습니다. 그는 아크 용접기나 번개가 치는 나무와 같은 자연 현상을 고려했는데 둘 다 "완전한 막다른 골목"이라고 인정했습니다. Eddy는 Edison의 전구가 이상적일 것이라고 결정했습니다. 왜냐하면 다른 초기 전구와 달리 Edison의 전구는 소위 터보층 그래핀을 만드는 가장 좋은 방법인 플래시 줄 가열에 필요한 임계 2000°C 온도를 달성할 수 있었기 때문입니다.





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