Científicos chinos encontraron grafeno en un pequeño fragmento de suelo lunar recuperado por la misión Chang'e-5 en diciembre del 2020. De acuerdo con los investigadores, el hallazgo podría cambiar lo que sabemos acerca de la formación de nuestro satélite y arrojar luz sobre técnicas de síntesis de bajo costo para crear grafeno de alta calidad en la Tierra.
De acuerdo con los investigadores, la presencia de grafeno en la Luna desafía la Teoría del Gran Impacto. Esta explica que el satélite se formó luego del choque entre la Tierra y un pequeño planeta, hace casi 5,000 millones de años. Ahora, los científicos se plantean nuevas hipótesis sobre cómo pudo haber llegado este material a la superficie lunar.
La Teoría del Gran Impacto
Según la Teoría del Gran Impacto, hace 4,460 millones de años nuestro planeta colisionó con otro planeta más pequeño, llamado Theia. Tras esto, los materiales vaporizados por el impacto se dispersaron alrededor de la Tierra y formaron un anillo de escombros. Con el tiempo, los restos se agruparon gracias al efecto de la gravedad, lo que dio origen a nuestro satélite, la Luna.
Sin embargo, los científicos consideran que las temperaturas extremas generadas tras la colisión hubieran evaporado todos los elementos volátiles, como el carbono puro del que está compuesto el grafeno descubierto en este nuevo hallazgo. Es por ello que se dieron a la tarea de averiguar el posible origen de este material.
Imagen | National Science Review
Grafeno en la Luna
El equipo analizó una muestra del tamaño de un grano de arroz mediante una técnicas de espectroscopía y microscopía. Las pruebas permitieron a los científicos determinar la estructura y cristalinidad de dicha muestra. Los resultados arrojaron que la edad de esta era de 2,000 millones de años y procedía de una región volcánica del satélite.
Según señala el artículo sin revisar publicado por la revista National Science Review, el grafeno se encontró en dos formas distintas: como escamas individuales y como parte de una “capa de carbono” que encierra elementos como sodio, magnesio, aluminio, silicio, calcio, estaño y hierro. Un estudio más detallado confirmó que el grafeno lunar está compuesto por entre dos y siete capas.
El artículo propone distintas hipótesis para explicar la presencia de carbono en la superficie lunar. Una de ellas explica que puede deberse a la interacción del viento solar, que contiene carbono, con el suelo volcánico rico en hierro. Otra posible explicación es que la Luna podría tener su propio proceso de captura de carbono, el cual deposita en su superficie. La última hipótesis sugiere que el grafeno podría provenir del impacto de los meteoritos.
Imagen: CNSA’s Lunar Exploration and Space Engineering Center
Aplicaciones en la Tierra
El hallazgo de grafeno en la Luna no solo amplía nuestro conocimiento sobre la geología lunar y abre una ventana a la investigación sobre sus orígenes. Los científicos creen que su descubrimiento podría tener aplicaciones prácticas en la Tierra.
Según el artículo, estudiar cómo se forma grafeno de manera natural bajo condiciones extremas en la Luna podría inspirar nuevos métodos más eficientes y económicos para sintetizar este material en la Tierra. Esto es relevante ya que el grafeno tiene amplios usos en tecnologías como electrónica, energía, entre otros rubros.
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