Thomas Edison aurait-il créé du **graphène** dès 1879 ?

L’inventeur Thomas Edison est souvent présenté comme un homme en avance sur son époque, et une étude récente pourrait encore renforcer cette réputation.

Des chercheurs de l’université Rice estiment qu’Edison a peut-être produit, sans le vouloir, du graphène en 1879 - un « matériau miracle » qui n’a été officiellement obtenu qu’environ 125 ans plus tard.

Le graphène, un matériau simple en apparence… et pourtant extraordinaire

Le graphène se présente comme une feuille de carbone d’une épaisseur d’un seul atome, ce qui le rend trompeusement élémentaire. En réalité, il est à la fois extrêmement robuste, léger et souple, et possède des propriétés capables d’en faire un supraconducteur ainsi qu’un terrain d’exploration pour des états quantiques exotiques.

Le graphène a d’abord été théorisé en 1947 par le physicien canadien Philip Wallace, puis isolé avec succès en 2004 par les physiciens Andre Geim et Konstantin Novoselov. Cette avancée leur a valu le prix Nobel de physique 2010.

D’après la nouvelle étude, Edison aurait toutefois pu les devancer - sans s’en rendre compte.

Chauffage Joule flash : quand les ampoules de Thomas Edison deviennent une piste

De façon paradoxale, l’idée qu’Edison ait pu fabriquer du graphène par accident est elle-même née d’un concours de circonstances. L’une des méthodes majeures de production du graphène repose sur un procédé appelé chauffage Joule flash : il s’agit, en substance, d’envoyer une impulsion électrique dans un matériau carboné résistif afin de le porter à plus de 2 000 °C (environ 3 632 °F).

"J’essayais de déterminer quel était l’équipement le plus petit et le plus simple utilisable pour le chauffage Joule flash, et je me suis souvenu que les premières ampoules employaient souvent des filaments à base de carbone", explique Lucas Eddy, spécialiste des matériaux à l’université Rice.

Pour vérifier si, lors des premiers essais visant à mettre au point des ampoules fiables, Edison avait pu créer du graphène sans le savoir, l’équipe de Rice s’est procuré des ampoules de style similaire, équipées de filaments de bambou riches en carbone.

Ces ampoules ont été raccordées à une alimentation 110 volts en courant continu et allumées 20 secondes à la fois, avant que les filaments ne soient analysés en détail.

Un filament qui change d’aspect, puis la confirmation par spectroscopie

Au microscope, les chercheurs ont observé une modification de la couleur du filament, passant du gris à une teinte argentée. Une analyse par spectroscopie a ensuite confirmé que certaines zones du filament s’étaient transformées en graphène.

Ce graphène n’aurait toutefois pas duré : sauf à être gratté et récupéré après de brèves séquences d’utilisation, il se serait progressivement converti, avec le fonctionnement continu de l’ampoule, en graphite beaucoup plus ordinaire.

Même si Edison avait compris ce qu’il venait de produire, ce matériau lui aurait probablement été d’une utilité limitée à cette période de l’histoire. L’observation soulève néanmoins plusieurs questions stimulantes.

"Découvrir qu’il aurait pu produire du graphène suscite la curiosité quant aux autres informations susceptibles d’être enfouies dans des expériences historiques", indique James Tour, chimiste à l’université Rice.

"Quelles questions nos pères fondateurs de la science poseraient-ils s’ils pouvaient nous rejoindre au laboratoire aujourd’hui ? Quelles questions pouvons-nous résoudre lorsque nous réexaminons leurs travaux avec un regard moderne ?"

L’étude a été publiée dans la revue ACS Nano.