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石墨烯的另一面:环境污染物

发布时间:2022-02-22 05:15:01

分类:十万个为什么发布者:-为什么抛弃所有,

這也正是加利福尼亞大學的研究人員最近正在研究的課題&mdash&mdash如果将石墨烯釋放到環境中,對環境會造何種影響?

他們發現:石墨烯氧化物納米顆粒能通過地表水迅速傳播,這意味着,如果這種物質不小心流入湖中或河中,就會對動物、植物、甚至人類造成潛在危害。

&ldquo現在的情形類似于30年前我們面對化學品和藥物的時候,&rdquoJacob D. Lanphere,一位來自加利福利亞大學河濱伯恩斯工程學院的研究員說道:&ldquo隻是我們不知道當這些納米材料進入土壤或水體時會造成什麽影響。所以這次我們要高瞻遠矚,先利用手中的數據來探究能促進這種技術在未來實現可持續性應用與發展的途徑。&rdquo

石墨烯氧化物納米顆粒是由氧化石墨烯制得。這種氧化石墨烯是一種由單一碳原子組成的超薄材料。它具有良好的柔韌性,極高的機械強度和高導電性,這意味着它可以用于計算機、太陽能電池板、手機等其他技術領域。

然而,在一篇發表在《環境工程科學》雜志上的文章&mdash&mdash《石墨烯氧化物納米顆粒在地下水和地表水中的運輸及其穩定性》中,Lanphere發現,石墨烯竟成了一種嚴重的環境污染物。當石墨烯被釋放到地表水中時,它的硬度會增大,吸附的的有機材料也更少,它很快就會變得不穩定,既不能發生沉澱,也不能随水的流動而被帶走。但在地表水中,它保持着良好的穩定性,能夠快速擴散。

如果石墨烯是一種無害的物質,那麽這一切就不會有任何問題。另外,去年也有一項研究發現,如果人類偶然攝入了石墨烯,石墨烯會切開人體細胞并破壞其内容物。

&ldquo這些石墨烯材料可能會在無意中被人體吸入,也可能作爲新的生物醫學技術的一部分被人爲注射或植入人體中&rdquoRobert Hurt,一位來自布朗大學的工程學教授說道:&ldquo所以我們想了解它們在人體内是如何與細胞進行相互作用的。&rdquo

在這項研究之前,科學家們認爲,石墨烯總是以最完美的方形單片形式呈現。然而,Brown團隊發現,鋒利的、小塊的石墨烯很容易被分解掉。如果這些物質碎片與人類細胞發生接觸,它們可以切開人體細胞并被其吸收。目前還不完全清楚接下來會發生什麽,就像科學家們也不清楚長期接觸石墨烯的後果。

雖然石墨烯目前已實現了小規模的應用,但是,要使它成爲一種日常材料,還有很長的路要走。在我們将其做成日常材料之前,最重要的還是要考慮它可能造成哪些危害。當然,我們也不能因此而忽略它所帶來的巨大益處。它要實現廣泛的應用還有待進一步探究。

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&mdash&mdash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

&ldquo现在的情形类似于30年前我们面对化学品和药物的时候,&rdquoJacob 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:&ldquo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。&rdquo

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&mdash&mdash《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。

&ldquo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&rdquoRobert Hurt,一位来自布朗大学的工程学教授说道:&ldquo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。&rdquo

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。

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