石墨烯是單個原子厚度的碳。圖片來源：《新科學家》雜志網站
據英國《新科學家》雜志網站18日報道，日本科學家在南非一座地下金礦里的32億年歷史的巖石內，首次發現了天然形成的石墨烯，這將有助科學家們研發出更節能的生產這種材料的方法，以廣泛應用于電子等諸多領域。相關論文已在法國里昂舉行的戈爾德施密特地球化學大會上提交。
石墨烯是單個原子厚的碳，2004 年，英國劍橋大學科斯提亞·諾沃肖洛夫博士和安德烈·蓋姆教授通過用膠帶反復剝離石墨薄片的方法，得到了穩定存在的石墨烯。但擴大石墨烯的生產規模面臨諸多困難，例如，目前制造大量石墨烯的工業方法需要在超過1000攝氏度的高溫下進行。
現在，日本北海道大學研究團隊首次發現了天然石墨烯，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，將有助于開發出更節能的生產方法。
研究人員從南非謝巴金礦采集了24個巖石樣本，并使用電子顯微鏡進行了分析。結果發現了非同尋常且罕見的碳結構，包括幾微米的細絲和薄片，而石墨烯似乎在嵌入巖石內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，以測量不同碳同位素的濃度。他們發現，一種特殊的具有生物學“跡象”的碳同位素的濃度升高。這表明這種碳來自于海洋表面附近的細菌，這些細菌死亡并落入海底，其腐殖質沉淀后，會與海洋中的氫氧化鐵發生化學反應，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。
團隊計劃開展進一步分析，以確定包含石墨烯結構的具體情況，因為其展示出了獨特的性質。例如，石墨烯膜看起來是透明的，而不是通常在顯微鏡下出現的黑色，這表明其結構中還包含其他元素。
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