2004 yılında Manchester Üniversitesi’ndeki bilim insanları, altıgen petek örgüsü şeklinde düzenlenmiş tek katmanlı karbon atomlarından oluşan süper malzeme olan grafeni ilk kez izole edip incelediler.
O zamandan beri, sayısız uygulamada son derece kullanışlı hale getiren özellikleriyle bir harikaya dönüştü. Bilim insanları arasında, yıldızlararası ortamdaki (ISM) karbonun yaklaşık %1,9’unun, şekli ve yapısı oluşum süreciyle belirlenen grafen formunda bulunduğu tespit edildi.
İncelemeler ay yüzeyinde bu süper maddeden çok sayıda olabileceğini gösteriyor. Çin Bilim Akademisi’nden (CAS) araştırmacılar yakın zamanda yaptıkları bir çalışmada, ay yüzeyinde özel ince katmanlı bir yapıya sahip bir grafen örneği keşfettiler.
Elde edilen bulgular, Ay’ın nasıl oluştuğuna dair anlayışımız üzerinde köklü etkilere sahip olabilir ve elektronik, güç depolama, inşaat ve süpermalzemeler gibi çeşitli alanlarda uygulama alanı bulan grafen üretimi için yeni yöntemlere yol açabilir.
Ekip, Jilin Üniversitesi Biyonik Mühendislik Ana Laboratuvarı ve Jilin İl Uluslararası İşbirliği Yüksek Verimli Temiz Enerji Malzemeleri Ana Laboratuvarı’ndan profesörler Wei Zhang ve Meng Zou, Jilin Üniversitesi kıdemli mühendisi Xiujuan Li ve CAS Metal Araştırma Enstitüsü’nden (CAS-ISM) Wencai Ren liderliğinde yürütüldü.
Jilin Üniversitesi’ndeki birden fazla Anahtar Laboratuvar, CAS-ISM, Derin Uzay Keşif Laboratuvarı ve Ay Keşfi ve Uzay Mühendisliği Merkezi’nden meslektaşları da onlara katıldı. Bulgularını açıklayan makale National Science Review’da yayınlandı .
Bilim insanları onlarca yıldır Dünya-Ay sisteminin, yaklaşık 4,4 milyar yıl önce Mars büyüklüğünde bir gök cisminin (Theia) Dünya ile çarpışması sonucu oluştuğunu ileri sürüyorlardı.
Bu teori, Apollo astronotları tarafından getirilen ay taşlarının analizleri tarafından destekleniyor ve bu da karbon tükenmiş bir gezegen kavramına yol açtı. Ancak elde edilen son bulgular, Ay’daki küresel karbon iyon akışlarının gözlemlenmesine dayanan ve yerli karbonun varlığını öne süren bu fikir birliğine meydan okumaya başladı.
Son gözlemler, grafitin varlığını gösteren Apollo 17 örneklerinden birinin analiziyle tutarlıdır. Ekip, çalışmaları için 2020’de Chang’e 5 görevi tarafından alınan zeytin biçimli bir ay toprağı örneğinin spektroskopik analizini gerçekleştirdi. Bu, Çin’in ay yüzeyine ulaşan üçüncü robotik görevi ve Ay’dan ilk örnek dönüşüydü. Elde ettikleri spektrumlardan, örneğin karbon açısından zengin bir bölümünde grafen oluşumuyla yakından ilişkili bir demir bileşiği buldular.
İleri mikroskobik ve haritalama teknolojileri kullanılarak yapılan ileri analizler sonucunda numunedeki karbonun iki ila yedi katman kalınlığındaki grafen pulları olduğu doğrulandı.
Ekip grafenin ayın jeolojik olarak hala aktif olduğu erken bir dönemde volkanik aktivite döneminde oluşmuş olabileceğini öne sürdü. Ayrıca, grafenin, ay regolitini ve demir içeren minerallerini harekete geçiren güneş rüzgarları tarafından katalize edildiğini ve bunun karbonun atomik yapısını dönüştürmeye yardımcı olabileceğini öne sürüyorlar.
