首次！在月壤样本中发现天然石墨烯

日前，吉林大学星壤测试与模拟团队和中国科学院金属研究所通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤（No.CE5Z0806YJYX004）的观察分析，首次发现天然形成的少层石墨烯。

吉林大学星壤测试与模拟团队负责人邹猛介绍，石墨烯以其新奇的物理现象和非凡的特性，在包括行星和空间科学在内的广泛领域发挥着重要的作用。据估计，星际碳总量中约1.9%是以石墨烯的形式存在，其形态和性质由特定的形成过程决定。因此，天然石墨烯的组成和结构特征可为星体的地质演化和月球的原位资源利用提供重要的参考和信息。

吉林大学于2023年获得了东北地区第一份嫦娥五号月球样品。随后，科研人员采用电镜—拉曼联用技术，在月壤样品含碳量相对较高的位置采集了拉曼光谱，确认了月壤样品中石墨碳的结晶质量相对较高。

月壤样品中存在碳的区域含有铁化合物，这与石墨烯的形成密切相关。科研人员通过扫描电子显微成像、透射电子显微成像、飞行二次质谱等多种表征技术的综合运用，并对测试结果进行了严谨比对分析。

通过分析，科研人员探究并证实了月壤样品中检测到的石墨碳是少层石墨烯（2—7层），少层石墨烯和石墨碳的形成可能源于太阳风和月球早期的火山喷发共同诱导的矿物催化进程。

此次发现为月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解，拓宽了人们对月壤复杂矿物组成的认知，为月球的原位资源利用提供了重要信息及线索。

少层石墨烯在月球上可能形成过程

近年来，吉林大学星壤测试与模拟团队陆续承研了嫦娥五号、嫦娥六号、嫦娥七号以及天问一号和天问二号模拟星壤。目前，团队正在承担载人月球车移动系统设计与试验、载人登月着陆试验场构建、天问三号采样器设计与性能试验、极区月壤模拟等任务。接下来，团队将继续进行月壤微纳力学行为研究，并准备申请后续样品。