天然石墨烯：宇宙中的奇跡打開探索月球的新篇章
【化工儀器網 行業百態】石墨烯，一種由碳原子組成的二維納米材料，以其超高的電子遷移率、極佳的熱導率和機械強度，在電子器件、能源存儲、生物醫學等多個領域展現出巨大的應用潛力，被譽為“材料之王”。而事實上，在天文研究中，石墨烯還有更重要的價值——揭示地質演化和環境特點相關信息。
而就在最近，我國科研人員在對嫦娥五號帶回的月壤樣本進行深入研究時，首次發現了天然形成的少層石墨烯。這一發現有望為我們揭示了月球地質活動的新信息，打開的新視角，為深入探索月球的地質活動和演變歷史以及月球的環境特點提供新見解。同時隨著研究的深入還能進一步拓寬我們對月壤復雜礦物組成的認知，為月球的原位資源利用提供了重要信息及線索。
為什么通過天然石墨烯可以深入研究月球的地質演化和環境特點？
據估計，星際碳總量中約1.9%是以石墨烯的形式存在，而天然石墨烯的形成機制特殊，并且其形態和性質由特定的形成過程決定，因此陽風與月球早期火山活動都可能與天然石墨烯構成某種聯系，通過研究，這層聯系或許能夠被逐層揭開。除此之外，天然石墨烯的存在還能直接揭示月球上碳資源的分布情況，然后以此作為切入點，可以進一步理解月球的礦物組成以及環境條件。因此，在月壤樣本中發現天然石墨烯，其實就是打開了一個深入地研究月球的地質演化和環境特點的窗口。
現代科研的發展對于這項研究有什么積極的影響？
根據目前公開的相關資料與研究進展，參與此次月壤的科研人員來自吉林大學、中國科學院金屬研究所、國家深空探測實驗室、國家航天局探月與航天工程中心等單位，研究過程中采用的也是目前先進的研究設備。
例如研究人員利用電鏡與拉曼光譜儀的結合，確認了月壤樣品中石墨碳的結晶質量相對較高；通過掃描電子顯微鏡，觀察到月壤樣本中微觀尺度的結構，識別石墨烯的層狀結構和其他形態特征；借助透射電子顯微鏡的高分辨率，詳細地觀察石墨烯的原子級結構，進一步證實了天然石墨烯存在；在冷凍條件下利用球差電鏡獲取了石墨烯樣品的高角環形暗場像和高分辨像，得到石墨烯層數和結構的重要信息……
總而言之天然石墨烯的發現，不僅展示了中國科研人員在月球探測和材料科學領域的強大實力，也為我們探索宇宙和認識自身提供了新的契機。我們也有理由相信，未來，在探索的道路上，還有更多的驚喜，等待著與我們相遇。
本文參考資料來源：科技日報
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