石墨烯是單個(gè)原子厚度的碳。圖片來(lái)源：《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站
據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站18日?qǐng)?bào)道，日本科學(xué)家在南非一座地下金礦里的32億年歷史的巖石內(nèi)，首次發(fā)現(xiàn)了天然形成的石墨烯，這將有助科學(xué)家們研發(fā)出更節(jié)能的生產(chǎn)這種材料的方法，以廣泛應(yīng)用于電子等諸多領(lǐng)域。相關(guān)論文已在法國(guó)里昂舉行的戈?duì)柕率┟芴氐厍蚧瘜W(xué)大會(huì)上提交。
石墨烯是單個(gè)原子厚的碳，2004 年，英國(guó)劍橋大學(xué)科斯提亞·諾沃肖洛夫博士和安德烈·蓋姆教授通過(guò)用膠帶反復(fù)剝離石墨薄片的方法，得到了穩(wěn)定存在的石墨烯。但擴(kuò)大石墨烯的生產(chǎn)規(guī)模面臨諸多困難，例如，目前制造大量石墨烯的工業(yè)方法需要在超過(guò)1000攝氏度的高溫下進(jìn)行。
現(xiàn)在，日本北海道大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)了天然石墨烯，這種石墨烯似乎在溫度低于300攝氏度的情況下，在南非富含黃金的巴伯頓綠巖帶形成。如果能夠了解石墨烯在低溫下如何形成，將有助于開(kāi)發(fā)出更節(jié)能的生產(chǎn)方法。
研究人員從南非謝巴金礦采集了24個(gè)巖石樣本，并使用電子顯微鏡進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了非同尋常且罕見(jiàn)的碳結(jié)構(gòu)，包括幾微米的細(xì)絲和薄片，而石墨烯似乎在嵌入巖石內(nèi)的較大晶體納米顆粒周圍形成了一層薄膜。
研究人員還使用分光鏡觀察了樣本，以測(cè)量不同碳同位素的濃度。他們發(fā)現(xiàn)，一種特殊的具有生物學(xué)“跡象”的碳同位素的濃度升高。這表明這種碳來(lái)自于海洋表面附近的細(xì)菌，這些細(xì)菌死亡并落入海底，其腐殖質(zhì)沉淀后，會(huì)與海洋中的氫氧化鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成含碳化合物，并在高壓高溫的影響下，變成奇異形式的碳。
團(tuán)隊(duì)計(jì)劃開(kāi)展進(jìn)一步分析，以確定包含石墨烯結(jié)構(gòu)的具體情況，因?yàn)槠湔故境隽霜?dú)特的性質(zhì)。例如，石墨烯膜看起來(lái)是透明的，而不是通常在顯微鏡下出現(xiàn)的黑色，這表明其結(jié)構(gòu)中還包含其他元素。
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