محققان مؤسسه تحقیقات فلزات آکادمی علوم چین، موفق شدند گرافن طبیعی را از نمونه‌های قمری کشف و استخراج کنند. گرافن به صورت ورقه‌های دوبعدی با ضخامت یک اتم کربن وجود دارد و به خاطر خواص الکترونیکی و مکانیکی مفیدش، سال‌ها خبرساز بوده است.
گرافن معمولاً در آزمایشگاه‌ها با قرار دادن ورقه‌های نازک کربن بر روی زیرلایه‌ها تولید می‌شود یا به سادگی با استفاده از چسب، از تکه‌های گرافیت جدا می‌شود. اما حالا، گرافن طبیعی در فضاهای بین‌ستاره‌ای، شهاب‌سنگ‌ها، معادن و اکنون بر روی ماه شناسایی شده است.
بیشتر بخوانید:
- کشف جدید ناسا: شناسایی ویژگی نوین در درخشان‌ترین انفجار پرتو گاما
- اسپیس‌ایکس برای انجام آزمایش‌های بازیابی استارشیپ در استرالیا برنامه‌ریزی کرده است
کشف گرافن طبیعی چه سودی دارد؟
محققان در این مطالعه جدید از طیف‌سنجی رامان برای تحلیل یک نمونه کوچک قمری که توسط چانگ’e 5 بازگردانده شده، استفاده کردند. این نمونه حدود 2.9 در 1.6 میلی‌متر اندازه داشت.
تیم تحقیقاتی چندین نقطه با محتوای کربن بالا شناسایی کرد که به نظر می‌رسید به فرم گرافیت باشد. از آنجایی که گرافن به طور کلی ورقه‌های بسیار نازک گرافیت است، دانشمندان نمونه را با بزرگ‌نمایی بیشتر بررسی کردند.
نتیجه این بررسی نشان داد که بعضی از کربن‌های موجود در نمونه به شکل گرافن بوده است. برخی از آن‌ها شامل لایه‌های بین دو تا هفت لایه بودند، در حالی که برخی دیگر به شکل پوسته‌های کربنی که دیگر مواد معدنی را احاطه کرده بودند، شناسایی شدند. وجود این پوسته‌ها نشان می‌دهد که گرافن صرفاً از گرافیت جدا نشده است، بلکه احتمالاً از طریق فرایند دیگری که نیاز به دماهای بالا دارد، تشکیل شده است.
بررسی دقیق‌تر نشان داد که ترکیبات آهن تنها در نقاطی با محتوای کربن بالا وجود داشته‌اند که این نشان می‌دهد این ترکیبات به تشکیل گرافیت و گرافن کمک می‌کنند.
گرافن طبیعی چگونه تشکیل می شود؟
حرارت ناشی از فعالیت‌های آتشفشانی که در سال‌های اولیه ماه اتفاق افتاده، می‌تواند عامل این فرایند بوده باشد. یا اینکه مواد معدنی حاوی آهن در خاک قمری می‌توانند کربن را از گازهای باد خورشیدی جذب کرده و آن را به گرافن تبدیل کنند، با اکتشافات پلاسمایی داغ که می‌تواند بر روی سطح ماه تولید شود.
هرچند که مقدار گرافن موجود در آنجا برای استفاده توسط فضانوردان آینده کافی نیست، تیم تحقیقاتی معتقد است که مطالعه چگونگی تشکیل گرافن طبیعی می‌تواند تلاش‌های مصنوعی ما را بهبود بخشد.
“تشکیل گرافن طبیعی با منبع معدنی، نور جدیدی بر توسعه تکنیک‌های سنتز با کیفیت بالا و کم‌هزینه گرافن می‌افکند” – نتیجه‌گیری مقاله. “بنابراین، ممکن است برنامه‌ای جدید برای اکتشاف ماه ترویج یابد و برخی پیشرفت‌های آینده منتظر باشند.”
این تحقیق در مجله National Science Review منتشر شده است.
بیشتر بخوانید:
- احتمالا تعریف رسمی سیاره دوباره تغییر خواهد کرد؛ به چه اجرامی سیاره می‌گویند؟
- کشف جدید در مورد اثر دارونما ؛ چگونه مغز خود را برای تسکین درد فریب می‌دهد
منبع: newatlas
