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“神奇材料”石墨烯的另一面——环境污染物

时间: 2014年05月12日 | 作者: | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
对于许多石墨烯的追随者来说,石墨烯是一种可以改变世界的神奇物质。但它同时是否也会对地球造成污染呢?
(图片来源:Wikipedia)
 
这也正是加利福尼亚大学的研究人员最近正在研究的课题——如果将石墨烯释放到环境中,对环境会造何种影响?    

 

他们发现:石墨烯氧化物纳米颗粒能通过地表水迅速传播,这意味着,如果这种物质不小心流入湖中或河中,就会对动物、植物、甚至人类造成潜在危害。   

 

“现在的情形类似于30年前我们面对化学品和药物的时候,”Jacob D. Lanphere,一位来自加利福利亚大学河滨伯恩斯工程学院的研究员说道:“只是我们不知道当这些纳米材料进入土壤或水体时会造成什么影响。所以这次我们要高瞻远瞩,先利用手中的数据来探究能促进这种技术在未来实现可持续性应用与发展的途径。”   

 

石墨烯氧化物纳米颗粒是由氧化石墨烯制得。这种氧化石墨烯是一种由单一碳原子组成的超薄材料。它具有良好的柔韧性,极高的机械强度和高导电性,这意味着它可以用于计算机、太阳能电池板、手机等其他技术领域。    

 

然而,在一篇发表在《环境工程科学》杂志上的文章——《石墨烯氧化物纳米颗粒在地下水和地表水中的运输及其稳定性》中,Lanphere发现,石墨烯竟成了一种严重的环境污染物。当石墨烯被释放到地表水中时,它的硬度会增大,吸附的的有机材料也更少,它很快就会变得不稳定,既不能发生沉淀,也不能随水的流动而被带走。但在地表水中,它保持着良好的稳定性,能够快速扩散。    

 

如果石墨烯是一种无害的物质,那么这一切就不会有任何问题。另外,去年也有一项研究发现,如果人类偶然摄入了石墨烯,石墨烯会切开人体细胞并破坏其内容物。    

 

“这些石墨烯材料可能会在无意中被人体吸入,也可能作为新的生物医学技术的一部分被人为注射或植入人体中”Robert Hurt,一位来自布朗大学的工程学教授说道:“所以我们想了解它们在人体内是如何与细胞进行相互作用的。”  

 

在这项研究之前,科学家们认为,石墨烯总是以最完美的方形单片形式呈现。然而,Brown团队发现,锋利的、小块的石墨烯很容易被分解掉。如果这些物质碎片与人类细胞发生接触,它们可以切开人体细胞并被其吸收。目前还不完全清楚接下来会发生什么,就像科学家们也不清楚长期接触石墨烯的后果。    

 

虽然石墨烯目前已实现了小规模的应用,但是,要使它成为一种日常材料,还有很长的路要走。在我们将其做成日常材料之前,最重要的还是要考虑它可能造成哪些危害。当然,我们也不能因此而忽略它所带来的巨大益处。它要实现广泛的应用还有待进一步探究。

 

(翻译:彭爽娟    审稿:王忻怡)

 

原文链接:http://www.forbes.com/sites/jasperhamill/2014/04/30/miracle-material-graphene-could-be-pollutant-of-the-future/