Aralık 2020’de Ay’a iniş yapan Chang’e 5, lunar regolit örneğini topladı ve birkaç hafta içinde Dünya’ya getirdi. Bu misyon, 1976’dan bu yana gerçekleştirilen ilk başarılı Ay örnek getirme misyonu olarak tarihe geçti. Yapılan analizler, Ay taşlarında su izleri ve bilinen en genç Ay taşlarını ortaya çıkardı. Ancak, Çin Bilim Akademisi Metal Araştırmaları Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, Ay örneğinde yeni bir keşif yaptı: grafen.
Ay’dan Doğal Grafen Keşfi
Grafen, bir atom kalınlığında iki boyutlu karbon tabakaları olarak bilinir ve elektronik ile mekanik özellikleri nedeniyle yıllardır başlıca malzeme haberlerine konu olmuştur. Genellikle laboratuvarlarda karbon tabakaları üzerine ince tabakalar yerleştirilerek veya grafit parçalarından yapıştırma ile elde edilmesine rağmen, doğal grafen interstelar uzayda, meteorlar, madenlerde ve şimdi de Ay’da tespit edilmiştir.
Yeni çalışmada araştırmacılar, Chang’e 5’ten dönen küçük bir Ay örneğini, yaklaşık 2.9 x 1.6 mm boyutlarında, Raman spektrometrisi ile analiz ettiler. Karbon içeriği yüksek birkaç nokta tespit edildi ve bunların grafit formunda olduğu belirlendi. Grafen, temel olarak çok ince grafit tabakaları olduğundan, bilim insanları örneği daha yüksek büyütme ile kontrol ettiler.
Sonuç olarak, mevcut karbonun bir kısmının grafen formunda olduğu ortaya çıktı. Bazı grafen tabakaları iki ila yedi katman kalınlığındayken, bazıları diğer minerallerle çevrili karbon kabukları şeklindeydi. Bu kabuklarda grafenin doğal olarak oluştuğu ve grafitten soyulmadığı öne sürülüyor. İron bileşenlerinin yalnızca yüksek karbon içeriğine sahip bölgelerde bulunması, bu bileşenlerin grafit ve grafen oluşumunu teşvik ettiğini gösteriyor. Ay’ın erken dönemlerinde meydana gelen volkanik aktiviteler bu işi yapmış olabilir. Ayrıca, Ay yüzeyinde oluşan sıcak plazma deşarjları, güneş rüzgarındaki gazlardan karbonu yakalayarak grafene dönüştürmüş olabilir.
Her ne kadar Ay’da gelecekteki astronotlar için kullanılacak kadar grafen bulunmasa da, bu doğal grafenin nasıl oluştuğunu incelemenin, yapay grafen üretiminde yeni tekniklerin gelişmesine yardımcı olabileceği belirtiliyor.
“Mineral-katalize grafen oluşumu, yüksek kaliteli grafenin düşük maliyetli ve ölçeklenebilir sentez tekniklerinin geliştirilmesine ışık tutmaktadır,” diyor çalışma. “Bu nedenle, yeni bir Ay keşif programı teşvik edilebilir ve bazı gelecekteki yenilikler beklenebilir.”