În decembrie 2020, misiunea chineză Chang’e 5 a marcat o etapă istorică prin coborârea pe Lună pentru a colecta mostre de regolit lunar și a le aduce înapoi pe Pământ. Analizele acestor materiale au scos la iveală descoperiri fascinante, inclusiv prezența grafenului. Această descoperire are implicații importante pentru înțelegerea noastră a proceselor geologice lunare și ar putea influența viitoarea fabricație a grafenului pe Pământ.
Grafenul este un material bidimensional format dintr-un singur strat de atomi de carbon dispuși într-o rețea hexagonală. Este cunoscut pentru proprietățile sale electronice excepționale, inclusiv conductivitatea electrică și termică ridicată, rezistența mecanică remarcabilă și flexibilitatea. De la descoperirea sa, grafenul a fost produs în principal în laborator, dar detectarea lui în medii naturale, cum ar fi spațiul interstelar, meteoriți și mine, a atras un interes considerabil. Cercetătorii de la Institutul de Cercetare a Metalelor al Academiei Chineze de Științe au folosit recent spectrometria Raman pentru a analiza o probă lunară adusă înapoi de Chang’e 5. Proba, care măsoară aproximativ 2,9 x 1,6 mm, a dezvăluit mai multe puncte bogate în carbon identificate inițial ca fiind grafit. Analize suplimentare au arătat că unele dintre aceste structuri de carbon erau de fapt fulgi de grafen alcătuiți din două până la șapte straturi groase, precum și ”coji” de carbon care înconjura alte minerale. Rezultatele au fost prezentate într-un articol publicat în National Science Review
Descoperirea grafenului pe Lună este semnificativă, deoarece sugerează că materialul nu a fost format pur și simplu din ruperea grafitului, ci printr-un proces separat care necesită temperaturi ridicate. Prezența compușilor de fier în aceste zone bogate în carbon indică, de asemenea, că aceste minerale ar fi putut juca un rol catalitic în formarea grafenului, potențial prin captarea carbonului din gazele vântului solar și facilitând transformarea acestuia prin descărcări de plasmă fierbinte. Deși nu există cantități exploatabile de grafen pe Lună pentru utilizare imediată de către astronauți, această descoperire va avea implicații importante pentru cercetarea științifică și tehnologică, oferind o oportunitate de a studia procesele naturale de formare a grafenului.
Înțelegerea modului în care grafenul se formează în mod natural în condiții extreme ar putea duce la metode de producție mai eficiente și mai economice, promovând astfel adoptarea pe scară largă a acestui material revoluționar.
