Em 1879, uma lâmpada acesa por poucos segundos pode ter produzido, sem que ninguém percebesse, um dos materiais mais cobiçados da indústria tecnológica atual. Pesquisadores da Universidade Rice, nos Estados Unidos, afirmam que os testes conduzidos por Thomas Edison com filamentos de carbono podem ter gerado grafeno de forma acidental, mais de um século antes de a ciência reconhecer sua existência.
A hipótese surge a partir de um experimento moderno descrito na revista científica ACS Nano, no qual cientistas decidiram reproduzir, com o máximo de fidelidade possível, as condições usadas por Edison no desenvolvimento da lâmpada incandescente. O foco foram os filamentos de carbono, elemento central nos testes do inventor americano, que morreu em 1931 sem jamais conhecer o termo grafeno, cunhado apenas décadas depois.
O grafeno só seria descrito teoricamente em meados do século 20 e isolado em laboratório em 2004, descoberta que rendeu o Prêmio Nobel de Física de 2010. Trata-se de uma folha de carbono com apenas um átomo de espessura, leve, resistente, flexível e transparente, com propriedades elétricas e mecânicas consideradas fora do padrão conhecido. Hoje, o material é estudado para uso em semicondutores, antenas, filtros de água, células solares, baterias, supercapacitores e telas sensíveis ao toque.
No laboratório da Universidade Rice, a recriação seguiu parâmetros históricos. Foram produzidas lâmpadas artesanais com filamentos apenas cinco micrômetros mais grossos do que os usados no século 19. A alimentação elétrica também respeitou o padrão da época, com corrente contínua de 110 volts, a mesma tensão empregada por Edison em seus experimentos originais.
As lâmpadas foram acesas por cerca de 20 segundos, tempo suficiente para provocar um aquecimento intenso pelo efeito Joule, processo que eleva rapidamente a temperatura do material condutor. Em métodos modernos, esse tipo de aquecimento instantâneo é capaz de atingir entre 2.000 e 3.000 graus Celsius em frações de segundo, condição conhecida por transformar carbono em grafeno.
O efeito visual foi imediato. Após o aquecimento, o filamento deixou o aspecto cinza e opaco e passou a apresentar um brilho prateado intenso, um indício de alteração estrutural. Para confirmar o que havia ocorrido, os pesquisadores recorreram à espectroscopia Raman, técnica a laser que identifica materiais a partir de sua assinatura atômica. O exame confirmou a presença de grafeno turbostático, uma variação do material formada quando camadas de carbono se organizam de maneira desordenada após aquecimento extremo e rápido.
O estudo não afirma que Edison tenha descoberto o grafeno de forma consciente. Mesmo que o material tenha sido gerado nos filamentos das primeiras lâmpadas, ele teria sido instável e de curta duração. Com o uso contínuo, o grafeno tende a se degradar e se transformar em grafite comum. A lâmpada histórica que permaneceu acesa por mais de 13 horas em um dos testes mais famosos dificilmente conservaria qualquer traço desse supermaterial.
Além disso, o contexto tecnológico do fim do século 19 tornaria o grafeno inútil do ponto de vista prático. As aplicações que hoje impulsionam pesquisas bilionárias simplesmente não existiam. O valor do achado está na revisão histórica e na possibilidade de que experimentos antigos tenham produzido fenômenos que passaram despercebidos por falta de instrumentos e conceitos adequados.
Os autores do estudo destacam que outros equipamentos históricos operavam em condições semelhantes, com altas temperaturas, descargas elétricas intensas e materiais primitivos. Tubos de vácuo, lâmpadas de arco e os primeiros tubos de raios X são citados como exemplos de tecnologias antigas que podem ter gerado materiais ou reações incomuns sem que ninguém soubesse interpretá-las à época.
A investigação segue em andamento, com a equipe analisando amostras adicionais e explorando variações do experimento para entender melhor em que condições o grafeno turbostático se forma e por quanto tempo consegue existir antes de se degradar.