Eine kürzlich im Journal ACS Nano veröffentlichte Studie des James-Tour-Labors der Rice University legt nahe, dass Thomas Edison bei der Erfindung der Glühlampe im Jahr 1879 möglicherweise unbeabsichtigt Graphen in seiner Kohlefadenlampe hergestellt hat. Diese Entdeckung verlegt die mögliche historische Existenz dieses modernen Schlüsselmaterials in eine frühere Zeit.

Graphen ist ein nur ein Atom dünnes Kohlenstoffmaterial mit hoher Festigkeit und Transparenz, das in Bereichen wie der Halbleitertechnologie weit verbreitet ist. Ein Material namens „turbostratisches Graphen“ kann durch schnelles Erhitzen kohlenstoffbasierter Materialien auf 2000–3000 Grad Celsius unter sehr hoher Spannung hergestellt werden, eine moderne Methode, die als „Flash-Joule-Heating“ bekannt ist.

Der Hauptautor der Studie, Lucas Eddy, ein ehemaliger Doktorand im Tour-Labor, wurde bei seiner Forschung zu kostengünstigen Methoden zur großtechnischen Graphenherstellung inspiriert. Er sagte: „Ich forschte daran, wie man Graphen in großem Maßstab aus leicht verfügbaren und preiswerten Materialien herstellen kann. Ich habe verschiedene Ansätze untersucht, von Lichtbogenschweißgeräten, die effizienter waren als alles, was ich je gebaut hatte, bis hin zu von Blitzen getroffenen Bäumen, aber nichts funktionierte.“ Dann kam ihm die Idee: „Ich dachte darüber nach, wie ich das kleinste und einfachste Flash-Joule-Heating-Gerät finden könnte, und dann erinnerte ich mich daran, dass frühe Glühlampen normalerweise kohlenstoffbasierte Filamente verwendeten.“

Eddy stellte fest, dass die von Edison 1879 patentierten Lampen Temperaturen von etwa 2000 Grad Celsius erreichen konnten und ihre Kohlefäden aus japanischem Bambus hergestellt wurden, was den experimentellen Bedingungen entsprach. Er erwarb eine handgefertigte Nachbildung einer Edison-Lampe über einen Kunsthandwerksladen in New York und schaltete sie 20 Sekunden lang an eine 110-Volt-Gleichstromquelle gemäß dem historischen Design.

Unter dem optischen Mikroskop verfärbte sich der Kohlefaden von dunkelgrau zu einem „glänzenden Silber“. Weitere Analysen mittels Raman-Spektroskopie bestätigten, dass ein Teil des Filamentmaterials in turbostratisches Graphen umgewandelt worden war. Dies deutet darauf hin, dass Edison bei der Entwicklung einer praktischen Glühlampe möglicherweise bereits an die Schwelle zur Herstellung dieses modernen Materials gelangt ist.

Der korrespondierende Autor der Studie, Chemieprofessor James Tour, sagte: „Es ist sehr aufregend, die Leistungen von Thomas Edison mit den Werkzeugen und dem Wissen, die wir heute haben, nachzuvollziehen. Die Entdeckung, dass er in der Lage war, Graphen herzustellen, weckt unsere Neugier darauf, welche weiteren Informationen in historischen Experimenten verborgen sein könnten.“

Die Studie demonstriert den Wert der Neubewertung historischer Experimente durch eine moderne wissenschaftliche Perspektive und bietet auch neue Einblicke in das Verständnis der Entwicklungsgeschichte der Materialwissenschaft.

Veröffentlichungsdetails: Autoren: Lucas Eddy et al., Titel: „Evidence of Graphene Formation in Thomas Edison’s 1879 Carbon Filament Experiment“, veröffentlicht in: ACS Nano (2026). Journal-Information: ACS Nano