科技日報北京7月19日電 (記者劉霞)據英國《新科學家》雜誌網站18日報道,日本科學家在南非一座地下金礦裏的32億(yi) 年曆史的岩石內(nei) ,首次發現了天然形成的石墨烯,這將有助科學家們(men) 研發出更節能的生產(chan) 這種材料的方法,以廣泛應用於(yu) 電子等諸多領域。相關(guan) 論文已在法國裏昂舉(ju) 行的戈爾德施密特地球化學大會(hui) 上提交。
石墨烯是單個(ge) 原子厚的碳,2004 年,英國劍橋大學科斯提亞(ya) ·諾沃肖洛夫博士和安德烈·蓋姆教授通過用膠帶反複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(chan) 規模麵臨(lin) 諸多困難,例如,目前製造大量石墨烯的工業(ye) 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於(yu) 300攝氏度的情況下,在南非富含黃金的巴伯頓綠岩帶形成。如果能夠了解石墨烯在低溫下如何形成,將有助於(yu) 開發出更節能的生產(chan) 方法。
研究人員從(cong) 南非謝巴金礦采集了24個(ge) 岩石樣本,並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(si) 和薄片,而石墨烯似乎在嵌入岩石內(nei) 的較大晶體(ti) 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(men) 發現,一種特殊的具有生物學“跡象”的碳同位素的濃度升高。這表明這種碳來自於(yu) 海洋表麵附近的細菌,這些細菌死亡並落入海底,其腐殖質沉澱後,會(hui) 與(yu) 海洋中的氫氧化鐵發生化學反應,形成含碳化合物,並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(ti) 情況,因為(wei) 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。(來源:科技日報)
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