石墨烯單個原子厚的碳,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。
據英國New Scientist雜志網站報道,7月10日在法國里昂舉行的Goldschmid地球化學會議上,來自日本北海道大學的研究團隊首次發現了天然石墨烯,這種石墨烯在溫度低于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如何在低溫下形成,將有助于我們開發出更節能的生產方法。
研究團隊在南非示巴金礦采集了24個巖石樣本,然后利用電子顯微鏡分析,發現了非同尋常且罕見的碳結構,包括幾微米的細碳絲和薄片。他們認為,這也許是在巖石中尺寸較大的納米晶粒周圍形成的石墨烯薄膜。
此外,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。發現一種特殊的具有生物學“跡象”的碳同位素的濃度升高,表明這些碳很有可能來自在海洋表面附近死亡并落入海底的細菌。這些沉入海底的“碎屑”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,變成特殊形式的碳。
研究人員表示,這些物質的確切結構和形式仍有待確定。例如,石墨烯薄膜看起來是透明的,而不是通常呈現出的黑色,表明其結構中可能還含有其他元素。