Na Mesiaci bol objavený prírodný grafén
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 7. 8. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Sonda Chang'e 5 pristála na Mesiaci v decembri 2020, kde nabrala vzorku lunárneho regolitu a o niekoľko týždňov ju vrátila na Zem, čím sa stala prvou úspešnou misiou na získavanie Mesiaca od roku 1976. Analýza odhalila stopy vody a zatiaľ najmladšie známe Mesačné skaly.
Teraz výskumníci z Inštitútu pre výskum kovov z Čínskej akadémie vied urobili nový objav, keď v lunárnej vzorke našli grafén. Tento materiál, ktorý má podobu dvojrozmerných uhlíkových plátov s hrúbkou jedného atómu, už roky získava pozornosť vďaka svojim užitočným elektronickým a mechanickým vlastnostiam. Zvyčajne sa vyrába v laboratóriu ukladaním tenkých vrstiev uhlíka na substráty alebo len jeho odlupovaním z kúskov grafitu pomocou pásky. No prírodný grafén bol zistený v medzihviezdnom priestore, meteoritoch, baniach a teraz aj na Mesiaci.
Výskumníci v novej štúdii použili Ramanovu spektrometriu na analýzu malej lunárnej vzorky vrátenej z misie Chang’e 5 s rozmermi približne 2,9 x 1,6 mm. Tím identifikoval niekoľko škvŕn, ktoré mali vysoký obsah uhlíka, ktorý sa zdal byť vo forme grafitu. Keďže grafén sú v podstate len veľmi tenké vrstvy grafitu, vedci vzorku skontrolovali pomocou väčšieho zväčšenia.
A naozaj, časť prítomného uhlíka mala formu grafénu. Niektoré tvorili vločky s hrúbkou dvoch až siedmich vrstiev, zatiaľ čo iné boli súčasťou uhlíkového obalu obklopujúceho iné minerály. Jeho prítomnosť v týchto škrupinách naznačuje, že grafén nebol len odlúpnutý z grafitu, tvrdí tím. Namiesto toho sa pravdepodobne vytvoril prostredníctvom iného procesu, ktorý si vyžadoval vysoké teploty.
Bližšia kontrola odhalila, že zlúčeniny železa boli prítomné iba v oblastiach s vysokým obsahom uhlíka, čo podľa vedcov naznačuje, že podporujú tvorbu grafitu a grafénu. Teplo zo sopečnej činnosti, ku ktorej došlo počas prvých rokov Mesiaca, by to mohlo urobiť. Alebo minerály obsahujúce železo v lunárnej pôde mohli zachytiť uhlík z plynov v slnečnom vetre a katalyzovať ho na grafén pomocou horúcich plazmových výbojov, ktoré sa môžu generovať na povrchu Mesiaca.
Aj keď tam v skutočnosti nie je dostatok grafénu na to, aby ho budúci astronauti mohli naťažiť a použiť, tím hovorí, že štúdium toho, ako by sa látka mohla prirodzene formovať, by mohla zlepšiť naše vlastné úsilie pri umelej výrobe grafénu.
„Minerálami katalyzovaná tvorba prírodného grafénu vrhá svetlo na vývoj lacných škálovateľných techník syntézy vysokokvalitného grafénu,“ uzavrel dokument. „Preto môže byť podporovaný nový program prieskumu Mesiaca a možno očakávať nejaké nadchádzajúce prelomové objavy.“
Výskum bol nedávno publikovaný v magazíne National Science Review.
