「神奇材料」石墨烯可能成為環境汙染物

2020-11-23 中國新聞網

「神奇材料」石墨烯可能成為環境汙染物

　　■新知

　　譯 彭爽娟

　　對於許多石墨烯的追隨者來說，石墨烯是一種可以改變世界的神奇物質。但它同時是否也會對地球造成汙染呢？

　　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——如果將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，這意味著，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。

　　「現在的情形類似於30年前我們面對化學品和藥物的時候，」Jacob 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：「只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麼影響。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。」

　　石墨烯氧化物納米顆粒是由氧化石墨烯製得，具有良好的柔韌性，極高的機械強度和高導電性，這意味著它可以用於計算機、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》雜誌上的文章——《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汙染物。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，也不能隨水的流動而被帶走。但在地表水中，它保持著良好的穩定性，能夠快速擴散。

　　如果石墨烯是一種無害的物質，那麼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並破壞其內容物。

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

　　在這項研究之前，科學家們認為，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並被其吸收。目前還不完全清楚接下來會發生什麼，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，要使它成為一種日常材料，還有很長的路要走。在我們將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。

　　來源：《環球科學》(《科學美國人》中文版)

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