Çin’in uzay aracı Chang’e 5 Aralık 2020’de Ay’a indi ve Ay toprağından küçük bir parça numune toplayarak Dünya’ya döndü. 1976’dan beri gerçekleştirilen, bu ilk başarılı geri dönüş görevinde Ay’ın toprağına dair ilginç bulgular elde edildi. Çin Bilimler Akademisi Metal Enstitüsü’nden araştırmacılar Ay toprağında grafen olduğunu keşfetti.
Sadece bir karbon atomu kalınlığındaki iki boyutlu karbon atomlarından oluşan grafen malzemesi yıllardır mucize malzeme olarak biliniyor. İnanılmaz elektronik ve mekanik özellikleri olan grafen laboratuvarda özel substratlar üzerinde biriktirilerek oluşturulabiliyor. Daha öncesinde, grafen yıldızlararası uzayda, meteroitlerde ve madenlerde de tespit edilmişti.
Araştırmacılar , Raman spektroskopisiyle 2.9 x 1.6 mm büyüklüğünde minicik bir ay numunesinin analizini yaptı. Araştırmacılar parçacığın birkaç parçasında yüksek karbon içeriği tespit etti. Bu kısımlar grafit formuna benziyordu. Bilim insanları grafite zum yaptığından bunun çok ince grafen yapraklarından oluştuğunu buldu.
En son olarak, mevcut karbonun bir kısmı grafen şeklini aldı. Bazıları iki ila yedi katman kalınlığında pullardan oluşurken, bazıları diğer mineralleri çevreleyen bir karbon kabuğunun parçasıydı. Ekip, bu kabuklardaki, grafenin, grafitten sadece ayrılmadığını ve bunun yerine muhtemelen yüksek sıcaklık gerektiren başka bir işlemle oluştuğunu gösterdiğini söylüyor.
Ekip, daha yakından incelendiğinde demir bileşiklerinin yalnızca yüksek karbon içeriğine sahip bölgelerde bulunduğunu gösteriyor. Yani grafit ve grafen oluşumunu teşvik ettiğini ortaya koyduğunu söylüyor. Ay’ın ilk zamanlarında meydana gelen volkanik faaliyetlerden kaynaklanan ısınma bunu sağlamış olabilir. Ya da Ay toprağındaki demir içeren mineraller, güneş rüzgarlarındaki gazlardan karbonu yakalamış ve Ay’ın yüzeyinde üretilebilen sıcak plazma deşarjları ile grafene katalize etmiş olabilir.
Gelecekteki astronotların alıp kullanabileceği kadar grafen olmasa da ekip, bu maddenin doğal olarak nasıl oluşabileceğini incelemenin kendi yapay çabalarımızı geliştirebileceğini söylüyor.
“Doğal grafenin mineral katalizli oluşumu, yüksek kaliteli grafenin düşük maliyetli ölçeklenebilir sentez tekniklerinin geliştirilmesine ışık tutuyor. Bu nedenle, yeni bir Ay keşif programı teşvik edilebilir ve ileride bazı yeni atılımlar beklenebilir, “ diyor makalede.
Araştırma National Science Review dergisinde yayımlandı.
Kaynak: Science China Press via Phys.org
