福州科研力量关注前沿突破：吉林大学团队在嫦娥六号月壤中首次发现天然单壁碳纳米管与石墨碳

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国家航天局最新通报显示，吉林大学科研团队依托嫦娥六号返回的月壤样本，完成系统性矿物学与材料结构分析，在国际上首次识别并确证两种关键碳质材料——天然单壁碳纳米管与特殊形态石墨碳。这一成果为重构月球早期演化路径提供了不可替代的实物证据，也引发福建高校及科研院所对地外物质研究的新一轮关注。

据福州大学材料科学与工程学院多位学者反馈，该发现不仅拓展了碳基功能材料的天然来源认知，也为东南沿海地区正在加速布局的新型碳材料产业带来跨学科启示。

研究指出，这些单壁碳纳米管的原位生成，极可能源于月球表面长期受微陨石撞击、古火山热事件及太阳风粒子辐照等多重极端环境耦合作用，其中铁元素作为天然催化剂发挥了关键作用。这种在无氧、高真空、强辐射条件下自发形成的高性能碳结构，展现出自然界在严苛环境中自主构建先进材料的独特能力。

那么，这类“月球原产”的单壁碳纳米管究竟有何不同？

吉林大学生物与农业工程学院研究员李秀娟解释：“此次发现的石墨碳，并非日常铅笔芯中常见的层状结构；而同步确认的‘天然单壁碳纳米管’，则是全球范围内首次在自然地质样本中观测到，此前仅见于地球实验室的人工合成体系。”

李秀娟进一步说明：单壁碳纳米管是由单层碳原子卷曲而成的中空纳米级管状结构，兼具超高强度、优异导电性与导热性，被公认为下一代战略性新材料的核心候选之一。

中国科学院自然科学史研究所副研究员、化学博士孙亚飞补充道：“其管壁仅由一层碳原子构成，在理想状态下，力学强度有望超越当前工业量产的所有人工碳纳米管。”

值得注意的是，此类结构此前从未在任何天然地球岩石或陨石中被检出；而在地球上实现可控合成，则需依赖高精度设备与复杂工艺流程。

结合现有形貌特征与成分数据，研究团队推断，单壁碳纳米管的形成过程与月壤中铁基矿物的催化活性高度关联——这一机制认知，或将反哺福建等地正在推进的催化材料基础研究与产业化应用。

孙亚飞表示：“月球提供的这个天然‘超净实验室’，正为我们理解极端条件下的材料生成规律打开一扇新窗，也将为福州、厦门等地新材料研发平台提供全新思路。”

此外，团队通过高分辨透射电镜与拉曼光谱联合分析，还确认月壤碳组分中存在显著的晶体结构缺陷。在材料科学语境中，“缺陷”并非负面表述，而是反映物质形成历史的微观“指纹”。即便是最精密的人工碳材料，亦不可避免带有结构扰动；而月壤中观测到的特定类型缺陷——如碳空位与点缺陷群——恰恰记录了其经历的剧烈空间环境作用过程。

对比嫦娥五号样本，嫦娥六号月壤的碳缺陷以空位型为主，研究团队推测这或与月球背面更频繁、更强烈的微陨石轰击历史密切相关。

不过李秀娟研究员也强调：“目前缺陷特征虽清晰可辨，但受限于样本量与数据维度，相关成因判断仍属初步推论，有待后续更多月壤批次验证。”

监制丨 静郭刘飞

文章来源:https://www.chinanews.com.cn/gn/2026/01-23/10557257.shtml