Onderzoekers ontdekken grafeenvlokken in maanbodemmonster

Een onderzoek, gepubliceerd in Nationaal wetenschappelijk overzichtonthult het bestaan ​​van natuurlijk gevormd grafeen met enkele lagen, een substantie die bestaat uit koolstofatomen in een speciale, dunne laagstructuur.

Het team, onder leiding van de professoren Meng Zou, Wei Zhang en senior ingenieur Xiujuan Li van de Universiteit van Jilin en Wencai Ren van het Instituut voor Metaalonderzoek van de Chinese Academie van Wetenschappen, analyseerde een olijfvormig monster maangrond van ongeveer 2,9 millimeter bij 1,6 mm, dat in 2020 werd opgehaald tijdens de Chang’e 5-missie.

Volgens het team zijn wetenschappers ervan overtuigd dat ongeveer 1,9% van de interstellaire koolstof bestaat uit grafeen, waarbij de vorm en structuur bepaald worden door het proces van de vorming ervan.

Met behulp van een speciale spectrometer vonden onderzoekers een ijzerverbinding die nauw verwant is aan de vorming van grafeen in een koolstofrijk deel van het monster. Vervolgens gebruikten ze geavanceerde microscopische en mappingtechnologieën om te bevestigen dat het koolstofgehalte in het monster bestond uit “vlokken” met twee tot zeven lagen grafeen.

Het team opperde dat het grafeen met enkele lagen mogelijk is ontstaan ​​tijdens vulkanische activiteit in de vroege stadia van het bestaan ​​van de maan en dat het is ontstaan ​​door de zonnewind die de maangrond en ijzerhoudende mineralen kan opschudden, wat bijdraagt ​​aan de transformatie van de structuur van de koolstofatomen.

Ze voegden toe dat inslagprocessen van meteorieten, die een omgeving met hoge temperaturen en hoge druk creëren, ook kunnen hebben geleid tot de vorming van grafeen.

Op aarde wordt grafeen een ster in de materiaalkunde vanwege zijn speciale eigenschappen in optica, elektriciteit en mechanica. Het team gelooft dat hun studie kan helpen manieren te ontwikkelen om het materiaal goedkoop te produceren en het gebruik ervan uit te breiden.

“De mineraal-gekatalyseerde vorming van natuurlijk grafeen werpt licht op de ontwikkeling van goedkope schaalbare synthesetechnieken van hoogwaardig grafeen,” aldus het artikel. “Daarom kan een nieuw maanverkenningsprogramma worden gepromoot en kunnen er enkele aanstaande doorbraken worden verwacht.”