W próbce księżycowej gleby naukowcy znaleźli płatki grafenu

Badanie opublikowane na łamach "National Science Review" (https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwae211/7695326) wskazało na obecność w księżycowej glebie powstającego w naturalny sposób, kilkuwarstwowego grafenu.

Zespół z Uniwersytetu Jilin oraz Chińskiej Akademii Nauk wykrył ten materiał w próbce księżycowego regolitu, o wymiarach ok. 2,9 mm na 1,6 mm, pobranej podczas misji Chang'e 5 w 2020 roku.

Naukowcy uważają, że około 1,9 proc. międzygwiazdowego węgla istnieje właśnie w formie grafenu, a kształt i struktura tego materiału są określone przez proces jego powstania.

Badacze znaleźli najpierw związek żelaza, który jest ściśle związany z powstawaniem grafenu w bogatej w węgiel części próbki. Następnie wykorzystali zaawansowane technologie mikroskopowe, aby potwierdzić, że węgiel zawarty w próbce składa się z "płatków" grafenu o grubości dwóch do siedmiu warstw.

Badacze sugerują, że taki grafen mógł powstać w wyniku aktywności wulkanicznej na wczesnych etapach istnienia Księżyca. Reakcja mogła być przy tym napędzana przez wiatr słoneczny, który może wzburzać księżycowy regolit i bogate w żelazo minerały, co pomagało przekształcić strukturę atomów węgla.

Naukowcy dodają jednak, że również uderzenia meteorytów, które tworzą środowiska o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, mogły prowadzić do powstania grafenu.

Na Ziemi grafen jest obiektem wyjątkowo dużego zainteresowania naukowców zajmujących się nowymi materiałami, ze względu na swoje wyjątkowe właściwości optyczne, elektryczne i mechaniczne.

Chińscy eksperci uważają, że ich badania mogą pomóc w opracowaniu sposobów taniej produkcji grafenu i rozszerzyć jego zastosowanie. "Katalizowane przez minerały powstawanie naturalnego grafenu może pozwolić na opracowanie skalowalnych technik syntezy grafenu wysokiej jakości" - piszą w swoim artykule.

"Dlatego warto promować nowy program badań Księżyca, co może prowadzić do przełomowych odkryć" - dodają.

Marek Matacz