Científicos de la Academia China de Ciencias (CAS) han descubierto grafeno, un material superconductor compuesto por átomos de carbono en una estructura hexagonal, en la superficie de la Luna.
Este hallazgo, publicado en la revista National Science Review, podría cambiar drásticamente nuestra comprensión sobre la formación lunar. Además puede abrir nuevas vías para la producción de grafeno, con aplicaciones potenciales en electrónica, almacenamiento de energía, construcción y materiales avanzados.
El descubrimiento
El equipo de investigación, liderado por los profesores Wei Zhang y Meng Zou de la Universidad de Jilin, e ingenieros del Instituto de Investigación de Metales del CAS, realizó un análisis espectroscópico de una muestra de suelo lunar obtenida por la misión Chang’e 5 en 2020.
Esta misión marcó la primera recolección de muestras lunares por parte de China. El análisis reveló la presencia de un compuesto de hierro en una sección rica en carbono de la muestra, indicando la formación de grafeno.
El grafeno identificado en la muestra lunar se presenta en forma de láminas delgadas de dos a siete capas de espesor. Los investigadores proponen que este grafeno se formó durante un período de actividad volcánica en los primeros años de la historia lunar, cuando la Luna aún era geológicamente activa.
Adicionalmente, se sugiere que los vientos solares, al levantar el regolito lunar y sus minerales con contenido de hierro, podrían haber catalizado la transformación de la estructura atómica del carbono.
También se considera la posibilidad de que impactos de meteoritos, que crean ambientes de alta temperatura y presión similares a los de la actividad volcánica, contribuyeran a esta formación.
Importancia
Este descubrimiento desafía la teoría predominante del Gran Impacto, que sostiene que el sistema Tierra-Luna se formó a partir de una colisión masiva entre un cuerpo del tamaño de Marte (Theia) y la Tierra hace aproximadamente 4.4 mil millones de años. Esta teoría está apoyada por el análisis de rocas lunares traídas por los astronautas del Apolo.
Los nuevos hallazgos sugieren la presencia de carbono indígena en la Luna, contradiciendo la noción de una luna pobre en carbono. El estudio también tiene implicaciones significativas para la investigación en la Tierra, donde el grafeno se investiga para diversas aplicaciones.
Los investigadores sugieren que el grafeno lunar podría producirse mediante procesos de síntesis de bajo costo y a gran escala. Además, el descubrimiento podría impulsar nuevos programas de exploración lunar y futuros desarrollos en la ciencia de materiales.
La identificación de grafeno en la estructura núcleo-cáscara de las muestras lunares sugiere un proceso de síntesis de abajo hacia arriba, en lugar de exfoliación, generalmente involucrando una reacción catalítica a alta temperatura.
Esto podría allanar el camino para técnicas de síntesis escalables y económicas para grafeno de alta calidad, promoviendo nuevas exploraciones lunares y potenciales avances científicos.