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石墨烯的危害很大嗎?

uzjrfnue891dd9:石墨烯本身就是碳材料,碳就是我們生活周遭最普遍的材料,本身對人體並無傷害。但石墨烯主要在於制程中產生的問題:一種是由於從石墨制造的方式是經由化學或機械剝離方式分離碳薄層,形成可能產生吸入暴露的幹燥粉末。有文獻指出鋒利的、小塊的石墨烯很容易被分解掉,如果這些物質碎片與人類細胞發生接觸,它們可以切開人體細胞並被其吸收。目前還不能完全確定人類長期接觸石墨烯的後果。但某些關於石墨烯藥物載體的文獻也指出,石墨烯鋸齒邊緣並不像其他研究認為能夠輕易穿刺入人類皮膚以及免疫細胞的細胞膜,反而是太大石墨烯無法排出體外比較嚴重。
另一個是制程中污染環境的問題。傳統氧化還原法以石墨加酸加堿做成石墨烯,有文獻指出還原不完整的石墨烯氧化物納米顆粒能通過地表水迅速傳播,這意味著,如果這種物質不小心流入湖中或河中,就會對動物、植物、甚至人類造成潛在危害。某些團隊研究瞭含絕少有機物的地下水資源,發現這些水的硬度偏高,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。其實,氧化物的自由基很容易與其他物質結合成共價鍵,相關研究已經至少進行二年以來,目前還沒有任何研究證實石墨烯會對環境造成污染。諷刺的是,我們還利用石墨烯氧化物吸附水中有毒物質。所以可以看出,在實驗設計時已經有瞭定見,就會朝著那個方向去思考,缺乏完整的判斷能力。
所以,制程所產生的副產品比石墨烯本身對環境的傷害更嚴重,其次,呼吸道吸入幹燥粉末也容易造成呼吸道慢性病的可能性高。說也奇怪,傳統氧化還原法不僅物性差,還有環境污染的問題產生,也隻有幹式制程才能夠同時解決物性及污染的問題,而且成本還低於1/200,就等待我們陸續發表相關產品來證實瞭。
人體大部分的結構在納米尺度是流體,包括﹕
1. 人體最大的組分→ 水(包含溶解的離子),在納米尺度當然是流體。
2.生物膜→ 脂質,和水一樣也是流體。
3.蛋白質→ 尺度是百納米,這意味著如果不幸納米線攔腰切過的話,有一定概率被截斷,這意味著有部分蛋白質被破壞。人體每時每刻都有大量的蛋白質降解掉,這一納米薄層對人體來說影響不大,很快就可以得以恢復,當然也不會致命。
4.DNA→ 完全展開長度是微米尺度的,就是固縮為染色體也是微米(μm)尺度的,也就是一碰到線的話基本掛定瞭,也就是 DNA斷裂。不過DNA斷裂對人體來說不會陌生,人體有很好的機制來修復這種損傷。即使是修復不瞭,也不會立刻致命的,DNA對細胞的作用要通過 DNA→ RNA→ protein的過程,也就是有延時,所以影響不會立刻體現出來。細胞檢測到 DNA破壞得太厲害後會激活細胞凋亡,也就是這一層的細胞部分清除掉瞭,但這個過程有足夠時間復制出新的細胞。
再加上納米微片與人體細胞接觸後僅有凡得瓦力,無足夠動能去切斷細胞內化學鍵,所以不用怕,死不瞭的。

石墨烯的危害很大嗎?-圖1

迪fykrjc5632: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,佈朗大學的生物學者、工程師和材料科學傢團隊檢測瞭這種材料對於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,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,或者故意註入以及作為新型生物醫學技術的組件植入人體,所以我們需要瞭解它們在體內和細胞會產生怎樣的互動。”
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。團隊研究瞭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裡面以後將會發生什麼。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。”
當前,材料安全數據表有關石墨烯的行業應用仍是不完整的。上書這種材料對於皮膚和眼睛,以及對於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傢就指出,石墨烯的開發仍處在初級階段,並且作為一種人造材料,現在這個時期正是我們測試和瞭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。現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。

石墨烯的危害很大嗎?-圖2

zfnvksz7024:若從化學活性角度來講,除瞭一些特定邊緣含量較多的樣品外,石墨烯非常穩定,在常溫下難以發生反應,從這個角度來說比較安全。然而難以反應並不代表對生物體無害。石墨烯水溶性油溶性都很差,造成代謝困難,在人體內積累也是會對人體產生負面影響的。
納米級小尺寸的石墨烯可以被人體代謝掉,因此對人體沒有危害。
印象中好像看過一篇paper提到瞭大尺寸石墨烯好像會在體內累積難以代謝,先馬克一下,等我找到瞭是哪篇paper再回來修改
石墨烯氧化物與石墨烯有很大區別。氧化石墨烯(GO)性質根據制備方法不同可以非常不一樣,有些GO可以用作催化劑,做到很多金屬催化劑可以做到的事。因此需要區分地看待。

石墨烯的危害很大嗎?-圖3

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