El grafeno, conocido como el material más delgado descubierto hasta la fecha, consiste en una sola capa de átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal. Esta estructura única dota al grafeno de múltiples propiedades distintivas, convirtiéndolo en un candidato prometedor para diversas aplicaciones, incluyendo baterías, supercapacitores, antenas, filtros de agua, transistores, celdas solares y pantallas táctiles, entre otros. Los científicos que primero sintetizaron con éxito el grafeno en un entorno de laboratorio fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 2010. Sin embargo, según un estudio reciente publicado en la revista ACS Nano, el icónico inventor del siglo XIX Thomas Edison podría haber creado inadvertidamente grafeno como un subproducto de sus experimentos pioneros con bombillas incandescentes más de cien años antes.
"Reproducir el trabajo de Thomas Edison con la tecnología y la experiencia que poseemos hoy es increíblemente emocionante", comentó James Tour, un químico de la Universidad de Rice y coautor del artículo. "La posibilidad de que Edison pudiera haber producido grafeno nos motiva a explorar qué otros descubrimientos podrían estar ocultos en los anales de los experimentos históricos. ¿Qué inquirirían nuestros predecesores científicos si fueran parte de nuestros laboratorios ahora? ¿Qué preguntas podemos abordar reevaluando su trabajo desde una perspectiva contemporánea?"
Edison no inventó la idea de las lámparas incandescentes, ya que existían múltiples versiones antes de la suya. Sin embargo, estas primeras lámparas generalmente tenían una vida útil muy limitada y requerían altas corrientes eléctricas, lo que las hacía inadecuadas para la visión de Edison de una comercialización masiva. Experimentó con diferentes materiales para filamentos comenzando con cartón carbonizado y negro de humo comprimido, ambos los cuales se quemaban rápidamente, al igual que los filamentos hechos de diversas hierbas y cañas como cáñamo y palmito. Finalmente, Edison descubrió que el bambú carbonizado servía como el filamento óptimo, con vidas útiles que superaban las 1200 horas bajo una fuente de energía de 110 voltios.
Lucas Eddy, un estudiante de posgrado bajo la tutela de Tour en la Universidad de Rice, buscó desarrollar métodos para la producción masiva de grafeno usando un equipo minimalista y rentable. Exploró posibilidades como los soldadores de arco y eventos naturales como las descargas eléctricas en árboles—ambos considerados "totalmente muertos". Por el contrario, la bombilla de Edison emergió como un candidato ideal para sus estudios. A diferencia de otras bombillas tempranas, la versión de Edison lograba las temperaturas requeridas que superaban los 2000 grados Celsius necesarios para el calentamiento Joule por destello—la técnica principal para crear el llamado grafeno turbostrático.