“神奇材料”石墨烯可能成為環境污染物
對于許多石(shi)墨烯(xi)的追隨者來(lai)說(shuo),石(shi)墨烯(xi)是一種可以(yi)改變世界的神(shen)奇物質。但它同(tong)時(shi)是否也會(hui)對地球(qiu)造成污(wu)染呢?
這也正(zheng)是(shi)加利福尼亞大(da)學的(de)研(yan)究人員(yuan)最近(jin)正(zheng)在研(yan)究的(de)課題(ti)—如果將石墨烯釋(shi)放到環境中,對(dui)環境會(hui)造(zao)何種(zhong)影響?
他們發現(xian):石墨烯(xi)氧(yang)化物納米(mi)顆粒能通過(guo)地表水(shui)迅速(su)傳(chuan)播(bo),這意味著,如(ru)果這種(zhong)物質不小心流入湖中或(huo)河中,就(jiu)會對動物、植物、甚(shen)至(zhi)人類造成(cheng)潛在(zai)危害。
“現(xian)在的(de)(de)(de)(de)情(qing)形類似于(yu)30年前(qian)我(wo)們(men)面對化(hua)學品和藥物(wu)的(de)(de)(de)(de)時候,”JacobD.Lanphere,一位來(lai)自加利福利亞大學河濱伯恩斯工程(cheng)學院的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)員(yuan)說(shuo)道(dao):“只是我(wo)們(men)不(bu)知(zhi)道(dao)當(dang)這些(xie)納米(mi)材料進(jin)入土(tu)壤(rang)或(huo)水體時會造(zao)成什么影響。所以(yi)這次(ci)我(wo)們(men)要高瞻遠矚,先利用(yong)手(shou)中的(de)(de)(de)(de)數據來(lai)探究(jiu)能促進(jin)這種技術在未(wei)來(lai)實現(xian)可(ke)持續性應(ying)用(yong)與發展的(de)(de)(de)(de)途(tu)徑。”
石(shi)墨烯氧化物納米顆粒(li)是由氧化石(shi)墨烯制得,具有良(liang)好(hao)的柔韌性,極高(gao)的機(ji)械(xie)強(qiang)度和高(gao)導電(dian)性,這(zhe)意味著它(ta)可以用于計算機(ji)、太陽能電(dian)池板、手機(ji)等其他技術(shu)領域。
然而,在(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)篇發(fa)表(biao)(biao)在(zai)(zai)(zai)《環境工程科學》雜志上的(de)(de)文章—《石(shi)墨烯氧化物(wu)(wu)納米(mi)顆粒在(zai)(zai)(zai)地下(xia)水(shui)和地表(biao)(biao)水(shui)中(zhong)的(de)(de)運輸及其穩(wen)定(ding)性》中(zhong),Lanphere發(fa)現,石(shi)墨烯竟成了一(yi)(yi)種嚴重(zhong)的(de)(de)環境污(wu)染物(wu)(wu)。當石(shi)墨烯被(bei)釋放到地表(biao)(biao)水(shui)中(zhong)時,它的(de)(de)硬度會(hui)增大,吸附(fu)的(de)(de)的(de)(de)有機材料也(ye)更少,它很快就會(hui)變得(de)不穩(wen)定(ding),既不能發(fa)生沉淀,也(ye)不能隨水(shui)的(de)(de)流動而被(bei)帶(dai)走(zou)。但在(zai)(zai)(zai)地表(biao)(biao)水(shui)中(zhong),它保持著良好的(de)(de)穩(wen)定(ding)性,能夠快速擴(kuo)散。
如果(guo)石墨烯(xi)(xi)是一(yi)種無害的物質,那么(me)這一(yi)切就(jiu)不會有任何問(wen)題。另外(wai),去年也有一(yi)項研究發現,如果(guo)人類偶(ou)然攝入(ru)了石墨烯(xi)(xi),石墨烯(xi)(xi)會切開人體細胞并破壞其內容物。
“這些石墨烯材料(liao)可能會在無意中被人(ren)體(ti)吸(xi)入,也可能作為新(xin)的(de)生物醫學(xue)技術的(de)一部(bu)分被人(ren)為注(zhu)射或植入人(ren)體(ti)中”RobertHurt,一位來(lai)自布朗大學(xue)的(de)工(gong)程學(xue)教授(shou)說(shuo)道:“所以我們想(xiang)了(le)解它們在人(ren)體(ti)內(nei)是如何與(yu)細胞進(jin)行(xing)相(xiang)互作用的(de)。”
在這項研究之前,科學(xue)家們(men)認為,石墨烯總(zong)是以最完美(mei)的(de)(de)方形單片形式呈現。然(ran)而,Brown團隊發現,鋒利的(de)(de)、小塊的(de)(de)石墨烯很容易被分解掉(diao)。如(ru)果這些物質碎片與人類細(xi)胞(bao)發生(sheng)接(jie)觸,它們(men)可以切(qie)開人體細(xi)胞(bao)并被其吸收。目前還不完全清楚接(jie)下來會發生(sheng)什(shen)么,就像科學(xue)家們(men)也不清楚長期接(jie)觸石墨烯的(de)(de)后果。
雖然石墨烯目前已實現了小規模的(de)應(ying)用,但是,要(yao)使它(ta)成(cheng)為(wei)一(yi)種日常材料(liao),還有(you)很長的(de)路(lu)要(yao)走。在我們將(jiang)其做成(cheng)日常材料(liao)之前,最重要(yao)的(de)還是要(yao)考慮(lv)它(ta)可能造成(cheng)哪些危害。當然,我們也不能因此而忽略(lve)它(ta)所帶(dai)來(lai)的(de)巨大益處(chu)。它(ta)要(yao)實現廣泛(fan)的(de)應(ying)用還有(you)待進一(yi)步(bu)探究。

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