Nel dicembre 2020, la missione cinese Chang'e 5 ha segnato un risultato storico sbarcando sulla Luna per raccogliere campioni di regolite lunare e riportarli sulla Terra. Le analisi di questi materiali hanno rivelato scoperte notevoli, inclusa la presenza di grafene. Tuttavia, questa scoperta ha importanti implicazioni per la nostra comprensione dei processi geologici lunari e potrebbe avere un impatto sulla futura produzione di grafene sulla Terra.

Le proprietà uniche del grafene e la sua scoperta sulla Luna

IL Grafene È un materiale bidimensionale costituito da un singolo strato di atomi Carbonio Disposti in una griglia esagonale. È noto per la sua intelligenza Proprietà elettroniche eccezionaliin particolare l'elevata conduttività elettrica e termica, la notevole resistenza meccanica e la flessibilità. Fin dalla sua scoperta, il grafene è stato sintetizzato principalmente in laboratorio, ma la sua scoperta in ambienti naturali, come lo spazio interstellare, i meteoriti e le miniere, ha suscitato un notevole interesse.

I ricercatori dell’Istituto di ricerca mineraria dell’Accademia cinese delle scienze hanno recentemente utilizzato la spettrometria Raman per analizzare un campione lunare riportato dalla luna Zhang 5. Questo campione, che misurava circa 2,9 x 1,6 mm, inizialmente rivelava diverse aree ricche di carbonio È identificato come grafite. Tuttavia, ulteriori analisi hanno mostrato che alcune di queste strutture di carbonio erano già presenti Fiocchi di grafene È costituito da due a sette strati spessi e gusci di carbonio che circondano altri minerali.

Là scoperta La presenza del grafene sulla Luna è significativa, perché indica che il materiale non si è formato semplicemente dalla disintegrazione della grafite, ma attraverso un processo separato che richiede alte temperature. La presenza di composti di ferro in queste regioni ricche di carbonio suggerisce anche che questi minerali potrebbero aver svolto un ruolo catalitico nella formazione del grafene, forse intrappolando il carbonio dai gas del vento solare e facilitandone la trasformazione attraverso scariche di plasma caldo.

Implicazioni per la scienza e la tecnologia della sintesi del grafene

Sebbene non ci siano quantità sfruttabili di grafene sulla Luna per un uso immediato da parte degli astronauti, questa scoperta avrà importanti implicazioni per la ricerca scientifica e tecnologica fornendo l’opportunità di studiare i processi naturali di formazione del grafene.

Questo lavoro potrebbe arrivare un giorno Ispirare lo sviluppo di nuove tecniche di sintesi sulla Terra. Comprendere come si forma naturalmente il grafene in condizioni estreme potrebbe effettivamente portare a metodi di produzione più efficienti ed economici, promuovendo così un’adozione diffusa di questo materiale rivoluzionario.