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天然石墨烯：宇宙中的奇跡打開探索月球的新篇章
2024年06月24日 11:09:57
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：5201
最近，我國科研人員在對嫦娥五號帶回的月壤樣本進(jìn)行深入研究時，首次發(fā)現(xiàn)了天然形成的少層石墨烯。這一發(fā)現(xiàn)有望為我們揭示了月球地質(zhì)活動的新信息，打開的新視角，為深入探索月球的地質(zhì)活動和演變歷史以及月球的環(huán)境特點提供新見解。同時隨著研究的深入還能進(jìn)一步拓寬我們對月壤復(fù)雜礦物組成的認(rèn)知，為月球的原位資源利用提供了重要信息及線索。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】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(dǎo)率和機械強度，在電子器件、能源存儲、生物醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)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(zhì)演化和環(huán)境特點相關(guān)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(jìn)行深入研究時，首次發(fā)現(xiàn)了天然形成的少層石墨烯。這一發(fā)現(xiàn)有望為我們揭示了月球地質(zhì)活動的新信息，打開的新視角，為深入探索月球的地質(zhì)活動和演變歷史以及月球的環(huán)境特點提供新見解。同時隨著研究的深入還能進(jìn)一步拓寬我們對月壤復(fù)雜礦物組成的認(rèn)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(zhì)演化和環(huán)境特點？
據(jù)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(tài)和性質(zhì)由特定的形成過程決定，因此陽風(fēng)與月球早期火山活動都可能與天然石墨烯構(gòu)成某種聯(lián)系，通過研究，這層聯(lián)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(jìn)一步理解月球的礦物組成以及環(huán)境條件。因此，在月壤樣本中發(fā)現(xiàn)天然石墨烯，其實就是打開了一個深入地研究月球的地質(zhì)演化和環(huán)境特點的窗口。
現(xiàn)代科研的發(fā)展對于這項研究有什么積極的影響？
根據(jù)目前公開的相關(guān)資料與研究進(jìn)展，參與此次月壤的科研人員來自吉林大學(xué)、中國科學(xué)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(jìn)的研究設(shè)備。
例如研究人員利用電鏡與拉曼光譜儀的結(jié)合，確認(rèn)了月壤樣品中石墨碳的結(jié)晶質(zhì)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(jié)構(gòu)，識別石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)和其他形態(tài)特征；借助透射電子顯微鏡的高分辨率，詳細(xì)地觀察石墨烯的原子級結(jié)構(gòu)，進(jìn)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(huán)形暗場像和高分辨像，得到石墨烯層數(shù)和結(jié)構(gòu)的重要信息……
總而言之天然石墨烯的發(fā)現(xiàn)，不僅展示了中國科研人員在月球探測和材料科學(xué)領(lǐng)域的強大實力，也為我們探索宇宙和認(rèn)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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