روجر بيكون (فيزيائي)

كان روجر بيكون (16 أبريل 1926 - 26 يناير 2007) فيزيائيًا ومخترعًا أمريكيًا في مركز بارما التقني التابع لشركة ناشونال كاربون في ضواحي كليفلاند، أوهايو ، حيث اخترع ألياف الجرافيت في عام 1958. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

كان بيكون يحاول قياس النقطة الثلاثية للكربون - وهي درجة الحرارة والضغط اللذان يكون عندهما كل من الحالة الصلبة والسائلة والغازية في حالة توازن ديناميكي حراري - في فرن قوس الكربون ذي التيار المستمر، عندما لاحظ نمو خيوط تشبه الصواعد من الطور البخاري عند ضغوط منخفضة على القطب السالب. وكان المكثف مُطعّمًا بشعيرات جرافيت مرنة يصل قطرها إلى 5 ميكرومتر وطولها إلى 3 سنتيمترات. وقدّر بيكون تكلفة إنتاج هذه الشعيرات في ذلك الوقت بـ 10 ملايين دولار للرطل الواحد. ^{[ 3 ]}  

بعد أكثر من عام من البحث على الألياف، نشر بيكون نتائجه. ^{[ 4 ]} وُصفت الألياف بأنها صفائح جرافيت ملفوفة، حيث كان المحور البلوري c عموديًا تمامًا على المحور الأسطواني. وكانت أسطوانات الألياف ذات مقطع عرضي دائري أو بيضاوي. لم تكن الألياف في الواقع بلورات أحادية، ولكنها تصرفت كبلورات أحادية على طول محور الخيط. تمت تنمية الألياف في جو من الأرجون ، عند ضغط 92 ضغط جوي ودرجة حرارة 3900 كلفن. بلغت قوة الشد ومعامل المرونة والمقاومة النوعية عند درجة حرارة الغرفة 2000  كجم/مم² ⁽ 19600  ميجا باسكال)، و7 تريليون  داين/سم² ⁽ 700  جيجا باسكال)، و65  ميكرو أوم·سم، وهي جميعها قيم مماثلة لقيم البلورات الأحادية. تم تأكيد النقطة الثلاثية للكربون عند حوالي 100 ضغط جوي و 3900  كلفن. تبلغ قوة ومعامل المرونة لأفضل أنواع الفولاذ عادةً 2000  ميجا باسكال و 200  جيجا باسكال على التوالي.

يُنسب اختراع أنبوب الكربون النانوي إلى سوميو إيجيما عام 1991، لكن الشكل 8 في ورقة بيكون البحثية ^{[ 4 ]} يُظهر أنبوب كربون نانوي مُستخلص من شعيرة كربونية عُرِّضت لتيار كهربائي قوي تسبب في انفجار طبقاتها الخارجية. ويُعد اختراع إيجيما ^{[ 5 ]} أنبوبًا غير ملحوم بقطر أقل من 30  نانومتر، على عكس الصفيحة الملفوفة التي ابتكرها بيكون.

حصل بيكون على العديد من الجوائز لاختراعه، بما في ذلك تكريم من معهد فرانكلين عام 2004 وجامعة ديلاوير . وقد تم إدخاله إلى قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين عام 2016. وفي عام 2003، اعترفت الجمعية الكيميائية الأمريكية بتطوير ألياف الكربون كمعلم تاريخي كيميائي وطني . ^{[ 3 ]}

وُلد بيكون في كليفلاند في 16 أبريل 1926. حصل على درجة البكالوريوس من كلية هافرفورد عام 1951، ودرجة الدكتوراه في فيزياء الحالة الصلبة من معهد كيس للتكنولوجيا عام 1955. عمل بيكون لدى شركة ناشونال كاربون، التابعة لشركة يونيون كاربايد ، من عام 1956 إلى عام 1986، ثم لدى مجموعة أموكو بوليمرز من عام 1986 حتى تقاعده عام 1998. كما درّس الفيزياء في كلية بالدوين والاس في بيريا، أوهايو ، من عام 1959 إلى عام 1971. توفي بيكون بمرض اللوكيميا في منزله في أوبرلين، أوهايو ، في 26 يناير 2007، وترك وراءه زوجته أغنيس، وطفلين، وخمسة أحفاد. ^{[ 6 ]}