Grafeen is precies op het juiste moment gekomen om aan de behoeften van de nanotechnologie te voldoen. Met buitengewone eigenschappen die onderzoekers de afgelopen twee decennia hebben verbaasd, is het zeer dichtbij om de component te worden van een veelheid aan objecten en machines van de nieuwste generatie, van de structuur van ultralichte vliegtuigen tot batterijen met een hoge capaciteit.
Laten we het begrijpen
Met dezelfde chemische samenstelling als diamant en grafiet (pure koolstof), heeft het een eenlagige lamellaire structuur met zeshoekige cellen. Deze structuur geeft het buitengewone mechanische en elektrische eigenschappen, het is transparant, flexibel, tientallen keren lichter en sterker dan een hypothetische staalplaat van dezelfde dikte en kan elektrische lading met grote efficiëntie transporteren en opslaan.
Het is niet de eerste keer dat er een materiaal opduikt met buitengewone eigenschappen en het potentieel om een universeel wondermiddel te worden. In zijn tijd speelde plastic deze rol en vandaag de dag hebben we een enorm onopgelost milieuprobleem. Zal hetzelfde gebeuren met grafeen?
Risico's van grafeen
Er is heel weinig onderzocht en gepubliceerd over de milieurisico's van grafeen. Van de processen om het te verkrijgen met behulp van sterke oxidatiemiddelen en reductiemiddelen tot de verwijdering als afvalmateriaal, zullen zowel werknemers als het milieu worden blootgesteld aan risico's die op dit moment nog niet duidelijk zijn gedefinieerd.
Een multidisciplinaire groep aan de Brown University ontdekte dat nanodeeltjes van grafeen zeer harde, gekartelde randen hebben die gemakkelijk longcelmembranen kunnen scheuren. Het risico van inademing en inslikken moet zorgvuldig worden overwogen. Lees hier.
Gedrag van nanodeeltjes van grafeenoxide in water
Een andere groep van het Bourns College of Engineering van Riverside (University of California) heeft het gedrag van nanodeeltjes van grafeenoxide in water bestudeerd. Ze ontdekten dat hun persistentie en mobiliteit afhangen van de ionische lading en het organische stofgehalte. In hard water met weinig organische lading (grondwater) zijn ze niet erg stabiel en hebben ze de neiging om te verdwijnen, maar in water met een hoger gehalte aan organische stof en minder hard (oppervlaktewater) zijn de deeltjes veel stabieler en kunnen ze in de stroming blijven. Persistentie en mobiliteit in oppervlaktewater zijn factoren die het risico voor dieren en planten verergeren.
Het wordt beschouwd als irriterend voor ogen en huid en het wordt aanbevolen om inademing en inslikken te voorkomen, maar er is geen officiële informatie over de giftigheid en/of kankerverwekkende effecten van grafeen.