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石墨烯对人体的危害有哪些,严重吗?

时间:2021-08-19 14:10:17 来源:未知 点击:

  什么是石墨烯

  石墨烯本身就是碳材料,碳就是我们生活周遒最普遍的材料,本身对人体并无伤害。那么我们要了解石墨烯对人体的危害。首先我们要了解什么是石墨烯,石墨烯是什么下面我们总结一下。

  什么是石墨烯

  1.石墨烯,Graphene,是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的二维晶体,是已知材料中最薄的一种。实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。

  2.石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。纳米材料的石墨烯比之以往的碳材料更为稳定,使用寿命更长。

石墨烯危害

  石墨烯对人体和环境都存在潜在危害

  很多人都知道,石墨烯对于科技行业而言似乎是能够创造未来奇迹的福音,但你不知道的是这种材料对环境,甚至对我们人类的身体可能都是不太好的。我们在谈到石墨烯的时候,大部分人都会相当兴奋,比如仅原子的厚度,这种材料很轻很牢固,富有弹性,对于热和电也具有良好的传导性。这些特性都令其具备掀起科技革命的潜力,所以很多人将之称作奇妙的材料。

  不过实际上石墨烯自首次在实验室中分离出来到现在也已经有10年时间了,研究人员和整个行业似乎都还没有意向真正将之带出实验室,做大规模商用,而且据说用于这种材料潜在负面影响研究的费用也不是很多。

  石墨烯对人体有什么危害

  近来最新的两项研究似乎对石墨烯而言不是很好的消息。其一,布朗大学的生物学者、工程师和材料科学家团队检测了这种材料对于人体细胞的潜在毒性。他们发现石墨烯纳米粒子的锯齿边缘非常锋利和强劲,能够轻易穿刺入人类皮肤以及免疫细胞的细胞膜,就像上图展示的那样,可见石墨烯确实对人类和其他动物都存在潜在的严重危害。

  这项研究的作者之一,同时也是工程学教授的Robert Hurt就说:“这些材料可被无意吸入,或者故意注入以及作为新型生物医学技术的组件植入人体,所以我们需要了解它们在体内和细胞会产生怎样的互动。”

  另外一项研究则由加利福尼亚大学的研究团队发起。伯恩斯工程学院(Bourns College of Engineering)在研究中发现氧化石墨烯纳米粒子如果找到进入地表或地下水资源的方式,就能够对环境产生影响。团队研究了含绝少有机物的地下水资源,这些水的硬度偏高,氧化石墨烯纳米粒子在这样的环境下会变得不稳定形成沉淀。

  不过在如湖泊、河流之类的地表水,有机物含量相对较多,水硬度更低,这些粒子就更加稳定能够漂流向更远的地方,也会流往地下。所以这种纳米粒子的泄露就有可能对有机物、植物、鱼、动物和人类造成危害。受影响的区域很快就会扩散。发表论文的联合作者Jacob D.Lanphere表示:“今天的情况和30年前化学品和药品充斥我们周围的情况相似。我们还不知道这些工程纳米材料在进入到地下或者水里面以后将会发生什么。所以我们需要主动研究,我们需要数据来确认未来的科技是否能够应用这样的材料。”

石墨烯对人体有什么伤害

  石墨烯对人体有什么伤害

  当前,材料安全数据表(Material Safety Data Sheet)有关石墨烯的行业应用仍是不完整的。上书这种材料对于皮肤和眼睛,以及对于呼吸和摄取都存在潜在的危害与刺激。暂时没有信息表明这类物质是否存在致癌风险或者是潜在的发育毒性。

  石墨烯主要在于制程中产生的问题:一种是由于从石墨制造的方式是经由化学或机械剥离方式分离碳薄层,形成可能产生吸入暴露的干燥粉末。有文献指出锋利的、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。目前还不能完全确定人类长期接触石墨烯的后果。但某些关于石墨烯药物载体的文献也指出,石墨烯锯齿边缘并不像其他研究认为能够轻易穿刺入人类皮肤以及免疫细胞的细胞膜,反而是太大石墨烯无法排出体外比较严重。

  另一个是制程中污染环境的问题。传统氧化还原法以石墨加酸加碱做成石墨烯,有文献指出还原不完整的石墨烯氧化物纳米颗粒能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。某些团队研究了含绝少有机物的地下水资源,发现这些水的硬度偏高,氧化石墨烯纳米粒子在这样的环境下会变得不稳定形成沉淀。其实,氧化物的自由基很容易与其他物质结合成共价键,相关研究已经至少进行二年以来,目前还没有任何研究证实石墨烯会对环境造成污染。讽刺的是,我们还利用石墨烯氧化物吸附水中有毒物质。所以可以看出,在实验设计时已经有了定见,就会朝着那个方向去思考,缺乏完整的判断能力。

  总结:石墨烯对人体的危害是制程所产生的副产品比石墨烯本身对环境的伤害更严重,其次,呼吸道吸入千燥粉末也容易造成呼吸道慢性病的可能性高。说也奇怪,传统氧化还原法不仅物性差,还有环境污染的问题产生,也只有千式制程才能够同时解决物性及污染的问题,而且成本还低于1/800,就等待我们在石墨烯在实际的生活应用中去证实。

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