Kiinalaiset tutkijat ovat löytäneet luonnollista muutaman kerroksen grafeenia kuun maaperänäytteistä, jotka on kerätty Kuusta. Lähes 240 000 mailin (384 400 km) etäisyydeltä löydetyssä regoliitissa tutkijat tunnistivat pieniä upotettuja hiutaleita tästä poikkeuksellisesta hiilipohjaisesta materiaalista. Näytteet palautettiin Maahan Kiinan Chang'e-5-lennolla, joka laskeutui Kuuhun vuonna 2020 ja toi noin 3,8 paunaa (1,7 kg) kuumateriaalia yksityiskohtaiseen tutkimukseen. Grafeeni koostuu yhdestä atomikerroksesta, joka koostuu hiiliatomeista, jotka on aseteltu kuusikulmaiseen hunajakennoverkkoon. Se on tunnettu "ihmemateriaalina" tai "supermateriaalina" eristyksestään vuonna 2004 lähtien, ja se tarjoaa poikkeuksellisia ominaisuuksia: se on yksi vahvimmista tunnetuista aineista, päihittää kuparin sähkönjohtavuudessa ja on erinomainen lämmönsiirrossa. Nämä ominaisuudet tekevät siitä erittäin lupaavia sovelluksia elektroniikassa, energian varastoinnissa (kuten kehittyneissä akuissa) ja suorituskykyisissä komposiiteissa. Korkearesoluutioinen kuvantaminen ja analyysi paljasti näytteistä 2–7 kerrosta koostuvia grafeenihiutaleita. Vaikka hiilijälkiä esiintyi aiemmissa Apollo-lentojen näytteissä, tämä on ensimmäinen yksiselitteinen vahvistus luonnollisesta vähäkerroksisesta grafeenista Kuussa, mikä viittaa siihen, että se saattaa olla yleisempää kuun ympäristöissä kuin aiemmin on ajateltu. Tämä löytö herättää kiehtovia kysymyksiä kuun alkuperästä. Vallitseva jättiläistörmäyshypoteesi esittää, että Kuu muodostui noin 4,5 miljardia vuotta sitten romusta sen jälkeen, kun Marsin kokoinen protoplanetti (Theia) törmäsi varhaiseen Maahan – katastrofi, jonka odotetaan höyrystävän ja kuluttavan haihtuvia alkuaineita, kuten hiiltä. Grafeenin esiintyminen haastaa tämän viittaamalla joko alkuperäiseen hiilikemiaan tai myöhempään toimitusta ja käsittelyä meteoriittiiskujen, aurinkotuulen vuorovaikutusten tai muiden mekanismien kautta. Tutkijat ehdottavat, että grafeeni on todennäköisesti muodostunut luonnollisissa korkean lämpötilan ja paineen prosesseissa Kuussa, kuten muinaisessa vulkaanisessa toiminnassa, mikrometeoriittipommituksissa tai iskujen aiheuttamassa kuumenemisessa – eroamatta hallitusta kemiallista höyryn kerrostumista tai mekaanisia kuorintamenetelmiä, joita sen tuottamiseksi Maassa käytetään. Kuun geologisen historian uudelleenkirjoittamisen lisäksi löytö korostaa, kuinka äärimmäiset ulkoavaruuden olosuhteet voivat spontaanisti tuottaa kehittyneitä nanomateriaaleja. Aine, jonka tehokas valmistus täällä Maassa on edelleen haastavaa ja kallista, saattaa muodostua luonnollisesti Kuun pinnalla, tarjoten potentiaalisia näkemyksiä tulevaan paikan päällä tapahtuvaan resurssien hyödyntämiseen avaruustutkimuksessa ja jopa uusiin tuotantotekniikoihin, jotka ovat saaneet inspiraationsa kosmisista prosesseista.