Chinese wetenschappers hebben natuurlijk weinige-laags grafeen ontdekt in maanstofmonsters die van de Maan zijn verzameld. In regolith die is opgehaald op een afstand van bijna 240.000 mijl (384.400 km) hebben onderzoekers kleine ingesloten vlokken van dit buitengewone koolstofhoudende materiaal geïdentificeerd. De monsters werden teruggebracht naar de aarde door de Chinese Chang'e-5 missie, die in 2020 op de Maan landde en ongeveer 3,8 pond (1,7 kg) maanmateriaal meebracht voor gedetailleerd onderzoek. Grafeen bestaat uit een enkele atomische laag koolstofatomen die zijn gerangschikt in een hexagonaal honingraatstructuur. Beroemd als een "wondermateriaal" of "supermateriaal" sinds de isolatie in 2004, heeft het uitzonderlijke eigenschappen: het is een van de sterkste bekende stoffen, presteert beter dan koper in elektrische geleiding en excelleert in warmteoverdracht. Deze eigenschappen maken het zeer veelbelovend voor toepassingen in elektronica, energieopslag (zoals geavanceerde batterijen) en hoogwaardige composieten. Hoge-resolutie beeldvorming en analyse onthulden grafeenvlokken die uit 2 tot 7 lagen bestonden binnen de monsters. Terwijl koolstofsporen eerder verschenen in monsters van de Apollo-missies, markeert dit de eerste ondubbelzinnige bevestiging van natuurlijk voorkomend weinige-laags grafeen op de Maan, wat impliceert dat het mogelijk gebruikelijker is in maanomgevingen dan eerder gedacht. Deze ontdekking roept intrigerende vragen op over de oorsprong van de Maan. De heersende reuzenimpacthypothese stelt dat de Maan ongeveer 4,5 miljard jaar geleden is gevormd uit puin na een botsing met een Mars-groot protoplanet (Theia) met de vroege aarde—een catastrofe die naar verwachting vluchtige elementen zoals koolstof zou verdampen en uitputten. De aanwezigheid van grafeen daagt dit uit door te suggereren dat er ofwel residuele inheemse koolstofchemie is, of latere levering en verwerking via meteorietimpacten, interacties met de zonnewind of andere mechanismen. Wetenschappers stellen voor dat het grafeen waarschijnlijk is gevormd door natuurlijke hoge-temperatuur en hoge-drukprocessen op de Maan, zoals oude vulkanische activiteit, micrometeorietbombardement of impact-geïnduceerde verwarming—verschillend van de gecontroleerde chemische dampafzetting of mechanische exfoliatie methoden die worden gebruikt om het op aarde te produceren. Naast het herschrijven van aspecten van de geologische geschiedenis van de Maan, benadrukt de ontdekking hoe extreme buitenaardse omstandigheden spontaan geavanceerde nanomaterialen kunnen genereren. Een stof die hier op aarde moeilijk en kostbaar te produceren is, kan zich natuurlijk vormen over het maanoppervlak, wat potentiële inzichten biedt voor toekomstige in-situ hulpbronnenbenutting in de ruimteverkenning en zelfs nieuwe productietechnieken geïnspireerd door kosmische processen.