Des chercheurs chinois ont découvert pour la première fois du graphène naturel à quelques couches dans les échantillons de sol lunaire rapportés par la mission Chang’e-5, suite à l’observation et à l’analyse des échantillons.

L’étude, menée conjointement par des chercheurs de l’Université de Jilin, de l’Institut de recherche sur les métaux de l’Académie chinoise des sciences, du laboratoire chinois d’exploration de l’espace lointain et du Centre d’exploration lunaire et de programme spatial de l’Administration spatiale nationale de Chine, a été publiée dans la revue National Revue scientifique.

Le graphène joue un rôle de plus en plus important dans de nombreux domaines, notamment les sciences planétaires et spatiales. On estime que le graphène représente environ 1,9 % du carbone interstellaire total. La caractérisation de la composition et de la structure du graphène naturel peut donc fournir de riches informations sur l’évolution géologique des corps parents.

Les chercheurs ont utilisé la technique corrélative microscope électronique à balayage/Raman pour collecter des spectres Raman dans plusieurs endroits avec une teneur en carbone relativement élevée dans les échantillons de sol lunaire, confirmant que la qualité cristalline du carbone graphite dans les échantillons est relativement élevée.

Ils ont également exploré et confirmé que le graphite-carbone détecté dans les échantillons est du graphène à quelques couches, parvenant à cette conclusion grâce à l’application complète de diverses techniques de caractérisation, telles que la microscopie électronique à balayage, ainsi qu’à une analyse comparative rigoureuse des résultats de tests sous de multiples perspectives.

L’étude offre de nouvelles informations sur les activités géologiques et l’histoire évolutive de la Lune, ainsi que sur ses caractéristiques environnementales. Il élargit également la compréhension de la composition minérale complexe du sol lunaire et fournit des informations et des indices importants pour l’utilisation in situ des ressources lunaires.

En outre, les chercheurs ont proposé que la formation de graphène et de carbone graphite en quelques couches pourrait provenir d’un processus de catalyse minérale induit conjointement par le vent solaire et les premières éruptions volcaniques sur la Lune.