對(duì)于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(zhì)。但它同時(shí)是否也會(huì)對(duì)地球造成污染呢?這也正是加利福尼亞大學(xué)的研究人員最近正在研究的課題——如果將石墨烯釋放到環(huán)境中，對(duì)環(huán)境會(huì)造何種影響?
他們發(fā)現(xiàn)：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(zhì)不小心流入湖中或河中，就會(huì)對(duì)動(dòng)物、植物、甚至人類造成潛在危害。
“現(xiàn)在的情形類似于30年前我們面對(duì)化學(xué)品和藥物的時(shí)候，”Jacob D. Lanphere，一位來自加利福利亞大學(xué)河濱伯恩斯工程學(xué)院的研究員說道：“只是我們不知道當(dāng)這些納米材料進(jìn)入土壤或水體時(shí)會(huì)造成什么影響。所以這次我們要高瞻遠(yuǎn)矚，先利用手中的數(shù)據(jù)來探究能促進(jìn)這種技術(shù)在未來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性應(yīng)用與發(fā)展的途徑。”
石墨烯氧化物納米顆粒是由氧化石墨烯制得的。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(jī)械強(qiáng)度和高導(dǎo)電性，這意味著它可以用于計(jì)算機(jī)、太陽能電池板、手機(jī)等其他技術(shù)領(lǐng)域。
然而，在一篇發(fā)表在《環(huán)境工程科學(xué)》雜志上的文章——《石墨烯氧化物納米顆粒在地下水和地表水中的運(yùn)輸及其穩(wěn)定性》中，Lanphere發(fā)現(xiàn),石墨烯竟成了一種嚴(yán)重的環(huán)境污染物。當(dāng)石墨烯被釋放到地表水中時(shí)，它的硬度會(huì)增大，吸附的的有機(jī)材料也更少，它很快就會(huì)變得不穩(wěn)定，既不能發(fā)生沉淀，也不能隨水的流動(dòng)而被帶走。但在地表水中，它保持著良好的穩(wěn)定性，能夠快速擴(kuò)散。
如果石墨烯是一種無害的物質(zhì)，那么這一切就不會(huì)有任何問題。另外，去年也有一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，如果人類偶然攝入了石墨烯，石墨烯會(huì)切開人體細(xì)胞并破壞其內(nèi)容物。
“這些石墨烯材料可能會(huì)在無意中被人體吸入，也可能作為新的生物醫(yī)學(xué)技術(shù)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(xué)的工程學(xué)教授說道：“所以我們想了解它們?cè)谌梭w內(nèi)是如何與細(xì)胞進(jìn)行相互作用的。”
在這項(xiàng)研究之前，科學(xué)家們認(rèn)為，石墨烯總是以最完美的方形單片形式呈現(xiàn)。然而，Brown團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，鋒利的、小塊的石墨烯很容易被分解掉。如果這些物質(zhì)碎片與人類細(xì)胞發(fā)生接觸，它們可以切開人體細(xì)胞并被其吸收。目前還不完全清楚接下來會(huì)發(fā)生什么，就像科學(xué)家們也不清楚長期接觸石墨烯的后果。
雖然石墨烯目前已實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模的應(yīng)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(dāng)然，我們也不能因此而忽略它所帶來的巨大益處。它要實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用還有待進(jìn)一步探究。
