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石墨烯對人體有哪些傷害呢?

鉅大LARGE  |  點擊量:8113次  |  2018年09月07日  

摘要
2004年,兩位俄裔英籍科學家將石墨烯成功從石墨中分離。石墨烯集合世界上最優質的各種材料品質于一身。石墨烯無疑是過去十年,乃至未來幾十年,所有材料“明星”中最耀眼的一顆。如果說20世紀是硅的世紀,神奇的石墨烯則是21世紀新材料的寵兒。

2004年,兩位俄裔英籍科學家將石墨烯成功從石墨中分離。石墨烯集合世界上最優質的各種材料品質于一身。石墨烯無疑是過去十年,乃至未來幾十年,所有材料“明星”中最耀眼的一顆。如果說20世紀是硅的世紀,神奇的石墨烯則是21世紀新材料的寵兒。

早在去年,泰州巨納新能源有限公司就研制出了全球首臺商用石墨烯飛秒光纖激光器。同時該激光器還創造了脈沖寬度最短(105fs)和峰值功率最高(70kW)兩項石墨烯飛秒光纖激光器世界紀錄。

在飛秒光纖激光器領域,石墨烯被認為是取代SESAM的最佳材料。2010年諾貝爾物理學獎獲得者撰文預測石墨烯飛秒光纖激光器有望在2018年左右產業化。要實現真正的產業化,需要解決高質量石墨烯制備、大規模低成本石墨烯轉移、石墨烯與光場強相互作用、石墨烯飽和吸收體封裝以及激光功率穩定控制等一系列關鍵技術。泰州巨納新能源有限公司經過多年持續研究,成功攻克了這些關鍵技術,率先實現了石墨烯飛秒光纖激光器的產品化,主要性能指標均高于同類產品,具有很高的性價比和很強的市場競爭能力。

石墨烯對人體有什么傷害

什么是石墨烯

1.石墨烯,Graphene,是從石墨材料中剝離出來的由碳原子組成的二維晶體,是已知材料中最薄的一種。實際上石墨烯本來就存在于自然界,只是難以剝離出單層結構。

2.石墨烯一層層疊起來就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。納米材料的石墨烯比之以往的碳材料更為穩定,使用壽命更長。

石墨烯對人體和環境都存在潛在危害

很多人都知道,石墨烯對于科技行業而言似乎是能夠創造未來奇跡的福音,但你不知道的是這種材料對環境,甚至對我們人類的身體可能都是不太好的。我們在談到石墨烯的時候,大部分人都會相當興奮,比如僅原子的厚度,這種材料很輕很牢固,富有彈性,對于熱和電也具有良好的傳導性。這些特性都令其具備掀起科技革命的潛力,所以很多人將之稱作奇妙的材料。

不過實際上石墨烯自首次在實驗室中分離出來到現在也已經有10年時間了,研究人員和整個行業似乎都還沒有意向真正將之帶出實驗室,做大規模商用,而且據說用于這種材料潛在負面影響研究的費用也不是很多。

石墨烯對人體有什么傷害

近來最新的兩項研究似乎對石墨烯而言不是很好的消息。其一,布朗大學的生物學者、工程師和材料科學家團隊檢測了這種材料對于人體細胞的潛在毒性。他們發現石墨烯納米粒子的鋸齒邊緣非常鋒利和強勁,能夠輕易穿刺入人類皮膚以及免疫細胞的細胞膜,就像上圖展示的那樣,可見石墨烯確實對人類和其他動物都存在潛在的嚴重危害。

這項研究的作者之一,同時也是工程學教授的RobertHurt就說:“這些材料可被無意吸入,或者故意注入以及作為新型生物醫學技術的組件植入人體,所以我們需要了解它們在體內和細胞會產生怎樣的互動?!?br/>
另外一項研究則由加利福尼亞大學的研究團隊發起。伯恩斯工程學院(BournsCollegeofEngineering)在研究中發現氧化石墨烯納米粒子如果找到進入地表或地下水資源的方式,就能夠對環境產生影響。團隊研究了含絕少有機物的地下水資源,這些水的硬度偏高,氧化石墨烯納米粒子在這樣的環境下會變得不穩定形成沉淀。

不過在如湖泊、河流之類的地表水,有機物含量相對較多,水硬度更低,這些粒子就更加穩定能夠漂流向更遠的地方,也會流往地下。所以這種納米粒子的泄露就有可能對有機物、植物、魚、動物和人類造成危害。受影響的區域很快就會擴散。發表論文的聯合作者JacobD.Lanphere表示:“今天的情況和30年前化學品和藥品充斥我們周圍的情況相似。我們還不知道這些工程納米材料在進入到地下或者水里面以后將會發生什么。所以我們需要主動研究,我們需要數據來確認未來的科技是否能夠應用這樣的材料?!?br/>
石墨烯對人體有什么傷害

當前,材料安全數據表(MaterialSafetyDataSheet)有關石墨烯的行業應用仍是不完整的。上書這種材料對于皮膚和眼睛,以及對于呼吸和攝取都存在潛在的危害與刺激。暫時沒有信息表明這類物質是否存在致癌風險或者是潛在的發育毒性。

上面所說第一項研究的科學家就指出,石墨烯的開發仍處在初級階段,并且作為一種人造材料,現在這個時期正是我們測試和了解其潛在危害的好機會。在石墨烯真正開始在我們的生活中越來越廣泛存在之前,我們還有數年時間做進一步研究?,F在的挑戰就是要解決其安全性問題,讓石墨烯對我們自身和我們的星球而言都盡可能變得安全。

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