Thomas Edison como pionero de la nanotecnología: El inventor probablemente produjo grafeno ya en 1879

Thomas Edison es conocido por haber inventado la bombilla. Aunque ya existía antes de Edison, el inventor hizo que la fuente de luz fuera realmente apta para la producción en masa con un filamento hecho de fibras de algodón o bambú. Sin embargo, una nueva investigación sugiere que, sin saberlo, creó un material que causaría sensación más de un siglo después. Investigadores de la Universidad Rice dirigidos por Lucas Eddy y James Tour realizaron experimentos que demostraron que las condiciones de las bombillas de Edison de 1879 eran ideales para la formación de grafeno. Aunque el equipo no pudo analizar de forma no destructiva las bombillas originales de aquella época, los experimentos con réplicas idénticas arrojaron resultados claros: las bombillas producen grafeno.

El grafeno está formado por una única capa de átomos de carbono dispuestos en un entramado hexagonal. Se considera uno de los materiales más resistentes y conductores del mundo. En la investigación moderna, suele producirse mediante procesos complejos como la deposición química de vapor o el llamado "calentamiento Joule flash" Este último método, en el que el material que contiene carbono se calienta rápidamente por una fuerte subida de corriente, tiene un parecido asombroso con el principio de funcionamiento de una bombilla Edison.

Las bombillas de Edison utilizaban un filamento de bambú o algodón carbonizado. Cuando la corriente fluye a través de esta resistencia, se calienta hasta alcanzar la incandescencia. El estudio actual demuestra que este proceso, si se produce en las condiciones adecuadas, puede convertir el carbono amorfo del filamento en grafeno turbostático. En esta forma, las capas de grafeno se retuercen unas contra otras, lo que puede incluso favorecer las propiedades electrónicas del material, ya que las capas interactúan con menos fuerza que en el grafito ordenado.

Los investigadores utilizaron métodos espectroscópicos modernos como la espectroscopia Raman y la microscopia electrónica de transmisión en las réplicas para su análisis. Las firmas de las muestras medidas coincidían con las del grafeno y diferían significativamente del grafito puro. El propio Edison no pudo identificar ni aislar este material en su momento por falta de posibilidades técnicas, aunque observó el ennegrecimiento de la bombilla de vidrio como un efecto secundario inquietante.

Este descubrimiento pone de relieve el valor de la investigación histórica en las ciencias naturales. Los experimentos y registros antiguos pueden aportar conocimientos totalmente nuevos a la luz de hallazgos más recientes y con métodos de medición modernos. El trabajo de Edison tenía como principal objetivo generar luz, pero los procesos físicos de sus lámparas anticiparon la nanotecnología moderna sin que el mundo científico del siglo XIX pudiera sospecharlo.