吉林大学科研团队在月壤研究领域再传捷报——生物与农业工程学院与电子显微镜中心联合攻关小组，通过对嫦娥六号任务带回的月球背面样品展开系统性分析，首次在自然环境中发现单壁纳米碳管与石墨碳的共存现象。这一发现不仅为月球表面极端物理化学过程提供了关键证据，更将人类对月球资源认知从元素层面推进至天然纳米材料维度。
研究团队采用透射电子显微镜、拉曼光谱等先进表征技术，在样品中识别出直径仅1-2纳米的单层碳原子管状结构。这种被誉为"21世纪神奇材料"的纳米碳管，其强度是钢的100倍，导电性优于铜，在半导体、储能和复合材料领域具有革命性应用前景。与之共存的石墨碳则呈现多层堆叠结构，这种天然形成的碳晶体在电极材料和润滑领域同样具有重要价值。
科研人员通过对比嫦娥五号正面样品发现，月球背面样品中的碳结构存在显著缺陷特征。电子显微镜中心张伟教授指出："这种差异可能与背面遭受更频繁的微陨石撞击有关，撞击产生的高温高压环境为碳原子重组提供了天然反应釜。"研究证实，太阳风持续辐照、火山活动释放的挥发分以及铁基催化剂的协同作用，共同促成了这些纳米结构的自然合成。
该团队此前已在嫦娥五号样品中发现天然少层石墨烯，此次突破性成果进一步拓展了月球资源图谱。生物与农业工程学院李秀娟研究员表示："这些发现表明，月球表面可能存在更多尚未被认知的先进材料合成机制，为未来月球基地的原位资源利用提供了全新思路。"研究显示，月球土壤中的铁纳米颗粒在碳结构形成过程中发挥了关键催化作用。
这项持续二十余年的研究项目，凝聚了两代科研工作者的心血。团队在地面力学与仿生技术领域积累的微尺度分析经验，为此次突破奠定了重要基础。科研人员通过建立月壤成分演化模型，成功追溯了碳纳米结构从原子级重组到宏观形成的完整路径，相关成果已发表于国际权威期刊。
随着研究的深入，月球背面与正面的物质组成差异逐渐显现。对比分析表明，背面样品中碳同位素组成呈现独特特征，这可能与月球早期不对称演化过程密切相关。这些发现不仅改写着月球地质活动史，也为理解类地天体表面物质循环提供了重要参照。
