嫦娥五號成果 陸科研人員在月壤首次發現天然石墨烯

吉林大學科研團隊演示石墨烯在月球上可能形成過程。圖取自吉林大學

吉林大學官方消息指出，科研人員通過對嫦娥五號鑽採岩屑月壤（No. CE5Z0806YJYX004）的觀察分析，首次發現了天然形成的少層石墨烯。這也或許爲太空資源探索做出推進。

該研究以「Discovery of Natural Few-Layer Graphene on the Moon」爲題，於17日發表在 National Science Review 期刊上。吉林大學材料科學與工程學科張偉教授爲第一作者，工程仿生教育部重點實驗室鄒猛教授、李秀娟正高級工程師及中國科學院金屬研究所瀋陽材料科學國家實驗室任文才研究員爲本文的共同通訊作者。

據瞭解，星際碳總量中約 1.9% 是以石墨烯的形式存在，其形態和性質由特定的形成過程決定，因此天然石墨烯的組成和結構特徵將爲星體的地質演化和月球的原位資源利用提供重要的參考和訊息。

該科研團隊採用電鏡-拉曼聯用技術，在月壤樣品含碳量相對較高的位置採集了拉曼光譜，確認了月壤樣品中石墨碳的結晶質量相對較高。月壤樣品中存在碳的區域含有鐵化合物，這與石墨烯的形成密切相關。

該團隊在經過多種技術綜合測試，並經過嚴謹比對分析，探究並證實了月壤樣品中檢測到的石墨碳是少層石墨烯（2—7 層），並提出少層石墨烯和石墨碳的形成可能源於太陽風和月球早期的火山噴發共同誘導的礦物催化進程。

事實上，此前PanSci泛科學網站在2020年曾報導，美國航空航天局（NASA）第一次通過同溫層紅外線天文臺，在月球的暗面上發現了水。而這水分子存在於兩層石墨烯結構之中。因此對於月球有石墨烯的討論也升溫。

石墨烯近年被視爲下一世代黑科技新材料，其具備導電性強、剛性強、導熱性高、厚度薄與透光性強等特點。除了電池應用外，也能應用在各種電子元件上。