اكتشاف مادة مذهلة للحوسبة كان توماس إديسون قد استخدمها قبل أكثر من 100 عام

عاش توماس إديسون حياةً استثنائيةً حافلةً بالابتكارات. يُنسب إليه اختراع المصباح الكهربائي، وتسجيل الموسيقى، والسينما.

حاز على أكثر من ألف براءة اختراع، وكان رائدًا في إنشاء أول مختبر أبحاث صناعي. لم يقتل فيلًا حرفيًا لمجرد كسب جدال، على عكس ما قد يكون شائعًا على الإنترنت، وربما حاول أيضًا التواصل مع الأشباح.

إن حياة توماس إديسون الاستثنائية وإرثه العظيم كفيلان بملء مجلدات، لكن كما اتضح، هناك فصلٌ خفيٌّ لهذه القصة الأمريكية المذهلة: فقد اخترع توماس إديسون بالصدفة شيئًا لم يكن يعلم عنه شيئًا، ولم يُكتشف إلا بعد قرابة قرن من وفاته.

يُعدّ الغرافين نوعًا مرغوبًا للغاية من الكربون. أدى استخدامه في تجارب الفيزياء الكمية، واستخدامه المتوقع في تخزين الطاقة والحوسبة الفائقة، إلى خلق حاجةٍ ماسةٍ لإنتاج الجرافين بسرعة وبتكلفةٍ زهيدة.

أوضحت شركة IFLScience أن الطريقة الأكثر شيوعًا حاليًا لإنتاج الغرافين التوربوستاتيكي تتضمن "وضع جهد كهربائي عبر مقاوم قائم على الكربون، ويتطلب التسخين إلى 2000 درجة مئوية على الأقل.

سعى لوكاس إيدي، طالب الدراسات العليا بجامعة رايس، إلى إيجاد طريقة أكثر كفاءة. روى إيدي في بيان صحفي صادر عن الجامعة: «كنت أبحث في كل شيء، بدءًا من أجهزة اللحام بالقوس الكهربائي، التي كانت أكثر كفاءة من أي شيء صنعته من قبل، وصولًا إلى الأشجار التي ضربتها الصواعق، والتي كانت بمثابة طريق مسدود تمامًا».

اتضح أن ما كان على إيدي البحث عنه حقًا هو منزل برتقالي مميز في نيوجيرسي ومختبره المجاور المبني من الطوب الأحمر.

يضيف إيدي: «كنت أحاول إيجاد أصغر وأسهل قطعة من المعدات التي يمكن استخدامها للتسخين الوميضي بتقنية جول، وتذكرت أن المصابيح الكهربائية القديمة كانت تستخدم غالبًا خيوطًا كربونية». تمكن تصميم توماس إديسون الأصلي للمصباح الكهربائي عام 1879 تحديدًا من الوصول إلى درجة الحرارة اللازمة لإنتاج الغرافين، وهي 2000 درجة مئوية، وقد وُصفت آلية عمل المصباح بالتفصيل في طلب براءة الاختراع الأصلي لإديسون الذي كان على إيدي دراسته.

 كان الحصول على أحد تلك المصابيح الأصلية المصممة على طراز إديسون أصعب من المتوقع. أشارت جامعة رايس إلى أن محاولات إيدي الأولى للحصول على مصباح كهربائي على طراز إديسون باءت بالفشل، إذ تبيّن أن خيوط الكربون ليست سوى خيوط تنغستن، لكن إيدي يعزو الفضل إلى "متجر صغير للفنون في مدينة نيويورك" في بيع مصابيح كهربائية أصلية على طراز إديسون، والتي حصل منها على عينات الاختبار الكهربائية.

أطلق إيدي نبضة طاقة لمدة 20 ثانية فقط بتوصيل المصباح الذي حصل عليه حديثًا بمصدر تيار مستمر بقوة 110 فولت، وراقب عبر مجهر ضوئي تحوّل الخيط من اللون الرمادي إلى "الفضة اللامعة". وبتحليل المادة المتحولة باستخدام مطيافية رامان، تأكد إيدي من أنه أنتج الجرافين.

من المهم ملاحظة أنه بالرغم من قدرة مصباح إديسون المبتكر على إنتاج الجرافين، فإن هذا لا يعني بالضرورة أن إديسون نفسه قد أنتجه، ذلك لأن الخيط نفسه الذي تحوّل إلى غرافين بعد 20 ثانية من الكهرباء قد يتحوّل إلى مادة أخرى عند تعريضه لفترات أطول من التسخين: الغرافيت. بالنظر إلى أن تجربة إديسون الموثقة جيدًا على المصباح الكهربائي قد استمرت 13 ساعة، فمن شبه المؤكد أنه استخدم الغرافيت بدلًا من الجرافين.

لا تقدم تجربة إديسون طريقة جديدة لإنتاج أنواع مختلفة من الكربون فحسب، التي قد تُفضي إلى ابتكارات ثورية في القرن الحادي والعشرين، بل تُظهر أيضًا أن ابتكارات إديسون، التي تعود لأكثر من قرن، لا تزال تحمل في طياتها الكثير. إذا كانت براءة اختراع إديسون للمصباح الكهربائي قد وفرت طريقة جديدة لإنتاج الغرافين، فمن يدري ما هي الابتكارات المستقبلية الأخرى التي تخفيها أكثر من ألف براءة اختراع مسجلة باسمه؟ ربما تحمل دميته الناطقة الغريبة سرًا من أسرار الخيمياء.