Графен появился как раз вовремя, чтобы удовлетворить потребности нанотехнологий. Обладая необыкновенными свойствами, которые удивляли исследователей на протяжении последних двух десятилетий, он очень близок к тому, чтобы стать компонентом множества объектов и машин последнего поколения, от структуры сверхлегких самолетов до батарей большой емкости.
Давайте разберемся
Имея такой же химический состав, как алмаз и графит (чистый углерод), он обладает однослойной пластинчатой структурой с шестиугольными ячейками. Такая структура придает ему необыкновенные механические и электрические свойства, он прозрачен, гибок, в десятки раз легче и прочнее гипотетического стального листа той же толщины и может переносить и хранить электрический заряд с большой эффективностью.
Это не первый случай появления материала с необычными свойствами и потенциалом стать универсальной панацеей. В свое время эту роль сыграл пластик, и сегодня мы имеем огромную нерешенную экологическую проблему. Произойдет ли то же самое с графеном?
Риски, связанные с графеном
Очень мало исследовано и опубликовано о рисках графена для окружающей среды. Начиная с процессов его получения с использованием сильных окислителей и восстановителей и заканчивая его утилизацией в качестве отработанного материала, как работники, так и окружающая среда будут подвергаться рискам, которые на данный момент четко не определены.
Междисциплинарная группа из Университета Брауна обнаружила, что наночастицы графена имеют очень твердые, неровные края, которые могут легко разорвать мембраны клеток легких. Риск от вдыхания и проглатывания должен быть тщательно рассмотрен. Читайте здесь.
Поведение наночастиц оксида графена в воде
Другая группа из инженерного колледжа Борнс в Риверсайде (Калифорнийский университет) изучила поведение наночастиц оксида графена в воде. Они обнаружили, что их стойкость и подвижность зависят от ионного заряда и содержания органических веществ. В жесткой воде с очень малым содержанием органических веществ (грунтовые воды) они не очень устойчивы и склонны исчезать, но в воде с более высоким содержанием органических веществ и менее жесткой (поверхностные воды) частицы гораздо более устойчивы и могут оставаться в течении. Стойкость и подвижность в поверхностных водах являются факторами, которые усугубляют риск для животных и растений.
Считается раздражающим для глаз и кожи, рекомендуется предотвращать вдыхание и проглатывание, однако официальной информации о токсичности и/или канцерогенном действии графена нет.