天然石墨烯宇宙中的奇迹打开探索月球的新篇章
石墨烯，一种由碳原子组成的二维纳米材料，以其超高的电子迁移率、极佳的热导率和机械强度，在电子器件、能源存储、生物医学等多个领域展现出巨大的应用潜力，被誉为“材料之王”。而事实上，在天文研究中，石墨烯还有更重要的价值——揭示地质演化和环境特点相关信息。 而就在最近，我国科研人员在对嫦娥五号带回的月壤样本进行深入研究时，首次发现了天然形成的少层石墨烯。这一发现有望为我们揭示了月球地质活动的新信息，打开的新视角，为深入探索月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供新见解。同时随着研究的深入还能进一步拓宽我们对月壤复杂矿物组成的认知，为月球的原位资源利用提供了重要信息及线索。 为什么通过天然石墨烯可以深入研究月球的地质演化和环境特点？ 据估计，星际碳总量中约1.9%是以石墨烯的形式存在，而天然石墨烯的形成机制特殊，并且其形态和性质由特定的形成过程决定，因此阳风与月球早期火山活动都可能与天然石墨烯构成某种联系，通过研究，这层联系或许能够被逐层揭开。除此之外，天然石墨烯的存在还能直接揭示月球上碳资源的分布情况，然后以此作为切入点，可以进一步理解月球的矿物组成以及环境条件。因此，在月壤样本中发现天然石墨烯，其实就是打开了一个深入地研究月球的地质演化和环境特点的窗口。 现代科研的发展对于这项研究有什么积极的影响？ 根据目前公开的相关资料与研究进展，参与此次月壤的科研人员来自吉林大学、中国科学院金属研究所、国家深空探测实验室、国家航天局探月与航天工程中心等单位，研究过程中采用的也是目前先进的研究设备。 例如研究人员利用电镜与拉曼光谱仪的结合，确认了月壤样品中石墨碳的结晶质量相对较高；通过扫描电子显微镜，观察到月壤样本中微观尺度的结构，识别石墨烯的层状结构和其他形态特征；借助透射电子显微镜的高分辨率，详细地观察石墨烯的原子级结构，进一步证实了天然石墨烯存在；在冷冻条件下利用球差电镜获取了石墨烯样品的高角环形暗场像和高分辨像，得到石墨烯层数和结构的重要信息…… 总而言之天然石墨烯的发现，不仅展示了中国科研人员在月球探测和材料科学领域的强大实力，也为我们探索宇宙和认识自身提供了新的契机。我们也有理由相信，未来，在探索的道路上，还有更多的惊喜，等待着与我们相遇。 本文参考资料来源：科技日报
