Το γραφένιο μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο για το περιβάλλον

17
Το γραφένιο, το οποίο έχει ήδη ονομαστεί το υλικό του μέλλοντος και ένα από τα πιο πολλά υποσχόμενα στον πλανήτη, μπορεί να μην είναι ασφαλές στη χρήση. Ερευνητές από το Αμερικανικό Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια διαπίστωσαν ότι η χρήση του οποίου υπόσχεται να φέρει επανάσταση σε πολλούς τομείς της σύγχρονης τεχνολογίας, μπορεί να αποτελέσει σοβαρό κίνδυνο για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία. Οι υπάλληλοι του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, που βρίσκεται στο Riverside, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το γραφένιο μπορεί να είναι πολύ τοξικό υπό ορισμένες συνθήκες. Ταυτόχρονα, κανείς δεν αφαιρεί τις μοναδικές ιδιότητες αυτού του υλικού, γι' αυτό ακριβώς το λόγο η επιβλαβής επίδρασή του στο περιβάλλον και στον άνθρωπο δεν έχει ακόμη μελετηθεί διεξοδικά πριν από τη βιομηχανική χρήση του.

Το γραφένιο είναι ένα πολύ νέο υλικό. Λήφθηκε για πρώτη φορά μόνο το 2004, δεδομένου αυτού, δεν έχει ακόμη μελετηθεί επαρκώς και ως εκ τούτου προσελκύει αυξημένο ενδιαφέρον και προσοχή επιστημόνων. Το πρώτο γραφένιο στον κόσμο κατάφερε να αποκτήσει ιθαγενείς της Ρωσίας Konstantin Novoselov και Andrey Geim, οι οποίοι εργάζονταν στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ στο Ηνωμένο Βασίλειο. Το 2010 τιμήθηκαν με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής για τη συμβολή τους στη μελέτη του γραφενίου - το «θέμα του μέλλοντος».

Το γραφένιο είναι ένα υλικό με ένα μοναδικό σύνολο ιδιοτήτων, με αυτό συνδέεται σε μεγάλο βαθμό το μέλλον ολόκληρης της βιομηχανίας ηλεκτρονικών μας σήμερα. Το υλικό αυτό έχει υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, είναι εύκαμπτο και ισχυρότερο από τον χάλυβα, ενώ αποτελείται από ένα μόνο στρώμα ατόμων άνθρακα. Οι ιδιότητες του γραφενίου οδήγησαν στο γεγονός ότι άρχισε σταδιακά να γίνεται αντιληπτό ως απαραίτητη βάση για έναν μεγάλο αριθμό «επαναστατικών» εφευρέσεων στο παρόν στάδιο της ανθρώπινης ανάπτυξης.

Το γραφένιο είναι ένα πολύ ευπροσάρμοστο υλικό. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή οθονών για μια ποικιλία φορητών συσκευών, την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ακόμη και για να προσφέρει σε ένα άτομο το «όραμα Predator».

Το γραφένιο μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο για το περιβάλλον

Παρόλα αυτά, μέχρι πρόσφατα, οι επιστήμονες δεν διεξήγαγαν ειδικές μελέτες με στόχο τη μελέτη των περιβαλλοντικών συνεπειών της χρήσης γραφενίου. Οι πρώτοι ήταν ειδικοί από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, οι οποίοι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το γραφένιο μπορεί να είναι επικίνδυνο για το περιβάλλον. Διαπίστωσαν ότι όταν το γραφένιο εισέρχεται στα υπόγεια ύδατα, η εξαγωνική δομή του αρχίζει να καταρρέει, τα μικροσωματίδια χάνουν γρήγορα τη σταθερότητά τους, καταστρέφονται και δεν μπορούν να προκαλέσουν σημαντική βλάβη στη φύση. Ωστόσο, όταν το γραφένιο εισέρχεται στα επιφανειακά νερά, όλα είναι πολύ πιο περίπλοκα. Τα νανοσωματίδια που εισέρχονται στην επιφάνεια των υδάτων παραμένουν σταθερά και μπορούν να προχωρήσουν, δεν κατακάθονται, διατηρώντας την κινητικότητά τους σε ρέματα, λίμνες και ποτάμια, όπου μπορούν να βλάψουν το οικολογικό σύστημα.

Το επιφανειακό νερό έχει πολύ περισσότερη οργανική ύλη και χαμηλότερο επίπεδο σκληρότητας από τα υπόγεια ύδατα, επομένως το γραφένιο παραμένει σταθερό στα επιφανειακά ύδατα. Η ρύπανση των ποταμών από γραφένιο μπορεί να αποτελέσει μεγάλο κίνδυνο. Η μοριακή δομή αυτής της ουσίας είναι τέτοια που οι αιχμηρές προεξοχές των νανοσωματιδίων γραφενίου είναι σε θέση να σπάσουν τις μεμβράνες των κυττάρων των ζωντανών οργανισμών. Αυτό είναι που προκαλεί την τοξικότητα του γραφενίου. Πριν από την κυκλοφορία αυτού του νανοϋλικού στην παραγωγή, είναι απαραίτητο να μελετηθούν προσεκτικά όλες οι ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά του.

Το Bournes College of Engineering Laboratory (που λειτουργεί στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια) είναι ένα από τα λίγα μέρη όπου οι επιστήμονες μελετούν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις του γραφενίου. Σε αυτό το εργαστήριο, όπως ήδη αναφέρθηκε παραπάνω, βρίσκονται σε εξέλιξη εργασίες για τη μελέτη του πώς τα νανοσωματίδια οξειδίου του γραφενίου συμπεριφέρονται στο νερό και πώς μπορούν να επηρεάσουν διάφορους ζωντανούς οργανισμούς που ζουν στο νερό. Αυτές οι μελέτες δεν είναι οι μόνες. Προηγουμένως, ένα άρθρο σχετικά με αυτό το θέμα είχε δημοσιευθεί στο περιοδικό Environmental Engineering Science. Αυτό το άρθρο επεσήμανε ότι το γραφένιο θα μπορούσε ενδεχομένως να είναι τοξικό για τον άνθρωπο.

Konstantin Novoselov και Andrey Geim

Παρ' όλα αυτά, αυτές οι ανακαλύψεις είναι απίθανο να σταματήσουν την ανθρωπότητα από τη μεγάλης κλίμακας χρήση του γραφενίου. Αυτό το υλικό έχει ένα τέτοιο σύνολο μοναδικών χαρακτηριστικών που απλά δεν υπάρχει τίποτα που να το αντικαταστήσει στην παραγωγή. Κανένα από τα κράματα που υπάρχουν σήμερα δεν μπορεί να καυχηθεί για τέτοια εξαιρετική αντοχή, θερμική αγωγιμότητα και τα υψηλότερα ηλεκτρικά αγώγιμα χαρακτηριστικά από όλα τα υλικά που είναι γνωστά στην επιστήμη. Αξίζει να σημειωθεί ότι η κινητικότητα των ηλεκτρονίων στις δομές γραφενίου είναι σχεδόν 100 φορές υψηλότερη από αυτή του πυριτίου, που αυτή τη στιγμή συγκρατεί όλα τα ηλεκτρονικά στη Γη.

Σύμφωνα με τις φυσικές του ιδιότητες, αυτό το υλικό είναι πιο αξιόπιστο από τον χάλυβα. Και τα gadget που μπορούν να δημιουργηθούν από αυτό θα είναι πολύ πιο ανθεκτικά σε ζημιές από αυτά που χρησιμοποιούμε σήμερα. Ωστόσο, δεν είναι μόνο αυτό: το γραφένιο μπορεί να οδηγήσει την ανθρωπότητα σε μια επανάσταση στη βιομηχανία υπολογιστών, να επιταχύνει την πρόσβαση στο Διαδίκτυο κατά 100 φορές, να αυξήσει την ισχύ διαφόρων επεξεργαστών κατά πολλές τάξεις μεγέθους. Είναι σε θέση να βρει εφαρμογή σε εκατό τομείς της σύγχρονης ζωής - στην ιατρική, την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, την ενίσχυση παλαιών κτιρίων.

Το εύρος αυτού του υλικού αυξάνεται καθώς διάφορες ομάδες επιστημόνων διεξάγουν την έρευνά τους και μελετούν το γραφένιο, καθώς και το εύρος αυτού του εξαιρετικά ισχυρού υλικού, το οποίο αποτελείται από ένα λεπτό φιλμ άνθρακα πάχους μόνο 1 ατόμου. Τσιπ υπολογιστών, τρανζίστορ που βασίζονται σε αυτό, μπαταρίες, συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για τον προσδιορισμό της αλληλουχίας του DNA - αυτός είναι μόνο ένας μικρός κατάλογος όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί το γραφένιο. Πρόσφατα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι αυτό το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πολύ αποτελεσματική αντιδιαβρωτική επίστρωση. Η επίστρωση άνθρακα από γραφένιο είναι μακράν η πιο λεπτή προστατευτική επίστρωση.


Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Vanderbilt πραγματοποίησαν μια διαδικασία για την εναπόθεση ενός φιλμ γραφενίου στην επιφάνεια νικελίου και χαλκού. Μετά από αυτή τη διαδικασία, τα υλικά υποβλήθηκαν σε ενεργή έκθεση σε διαβρωτικές ουσίες. Η μεταγενέστερη ανάλυση έδειξε στους επιστήμονες ότι ο χαλκός, ο οποίος προστατεύτηκε με μια μεμβράνη γραφενίου, καταστράφηκε από τη διάβρωση 7 φορές πιο αργά από τον συνηθισμένο απροστάτευτο χαλκό και το νικέλιο διαβρώθηκε αμέσως 20 φορές πιο αργά. Ακόμη και όταν ένα ειδικό φιλμ γραφενίου εναποτέθηκε στην επιφάνεια του υλικού, αντί να αναπτυχθεί απευθείας στην επιφάνειά του, το επίπεδο αντιδιαβρωτικής προστασίας ήταν ακόμα πολύ υψηλό. Σε επίπεδο επιστρώσεων από οργανικά υλικά, τα οποία είναι δεκάδες φορές παχύτερα από το στρώμα γραφενίου.

Φυσικά, στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων, το πάχος της αντιδιαβρωτικής επίστρωσης δεν παίζει τόσο μεγάλο ρόλο. Αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές στο παράδειγμα των πλατφορμών πετρελαίου, των θαλάσσιων σκαφών και άλλων μεγάλων μεταλλικών κατασκευών που μπορούν απλά να καλυφθούν με ένα παχύ στρώμα ειδικής βαφής. Ωστόσο, το γραφένιο μπορεί να είναι απαραίτητο σε καταστάσεις όπου μικροσκοπικοί μηχανισμοί και μικροσκοπικά εξαρτήματα σύγχρονων ηλεκτρομηχανικών συσκευών πρέπει να προστατεύονται από επιθετικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Πηγές πληροφοριών:
http://hitech.vesti.ru/news/view/id/4611
http://hi-news.ru/technology/grafen-nebezopasen-dlya-okruzhayushhej-sredy.html
http://technosci.net/news/2012-03-03-3815
http://www.eurosmi.ru/922uchenye_material_buduschego_grafen_mojet_byt_opasen_dlya_cheloveka.html
Τα ειδησεογραφικά μας κανάλια

Εγγραφείτε και μείνετε ενημερωμένοι με τα τελευταία νέα και τα πιο σημαντικά γεγονότα της ημέρας.

17 σχόλια
πληροφορίες
Αγαπητέ αναγνώστη, για να αφήσεις σχόλια σε μια δημοσίευση, πρέπει να εγκρίνει.
  1. +4
    May 12 2014
    Η ραδιενέργεια θεωρήθηκε κάποτε ότι είναι πολύ ωφέλιμη για την υγεία.
    ακριβώς μέχρι που άρχισαν να πεθαίνουν μαζικά.
    1. +4
      May 12 2014
      Παράθεση από το atarix
      Η ραδιενέργεια θεωρήθηκε κάποτε ότι είναι πολύ ωφέλιμη για την υγεία.

      Ένα από τα πρώτα θύματα ήταν η Maria Skłodowska-Curie, η οποία ανακάλυψε την ακτινοβολία.

      Τότε εμφανίστηκε το πολυαιθυλένιο, ένα πολύ χρήσιμο πράγμα στο νοικοκυριό.
      Και τώρα το 7-9% των οικιακών απορριμμάτων αποτελείται από πλαστικές σακούλες.
      Μαζί με τα πλαστικά μπουκάλια και το φιλμ συσκευασίας, αντιπροσωπεύουν το 40% όλων των οικιακών απορριμμάτων.
      1. 0
        May 14 2014
        Πέθανε από ασθένεια ακτινοβολίας σε ηλικία 66 ετών (τότε πολύ καλό αποτέλεσμα)
    2. +1
      May 12 2014
      Πριν από περίπου εκατό χρόνια, μια ρινική καταρροή αντιμετωπίστηκε με ηρωίνη και τα παιδιά που πονούσαν ηρεμούσαν... Θα επιζήσουμε και από αυτήν την καταστροφή.Υπάρχουν και ΓΤΟ, μόνο χημεία.
    3. +3
      May 13 2014
      Όλα είναι δηλητήριο και όλα είναι φάρμακο, η διαφορά είναι στη δόση))) Η ραδιενέργεια σε αποδεκτές δόσεις είναι ακόμη χρήσιμη (για παράδειγμα, λουτρά ραδονίου), η ισχύς του IRS είναι επίσης σημαντική. (πηγή ιονισμένης ακτινοβολίας)
      1. Το σχόλιο έχει αφαιρεθεί.
      2. Τουρίκ
        0
        May 14 2014
        Ναι, είναι τρομερά επιβλαβές, ειδικά το πολυαιθυλένιο.

        ΑΛΛΑ! Έξω έχει 30 βαθμούς, πρέπει να τρέξουμε για... αναψυκτικό.
  2. +4
    May 12 2014
    Δεν νομίζω ότι είναι πιο επικίνδυνο από τα ίδια πολυμερή που υπάρχουν παντού τι
    1. +2
      May 12 2014
      Λοιπόν, ας πούμε, δεν θα είναι πιο επικίνδυνο από το πετρέλαιο.
      1. CPA
        0
        May 12 2014
        Ή υαλοβάμβακας.
      2. SAG
        +5
        May 12 2014
        ...σήμερα δεν υπάρχει τίποτα πιο επικίνδυνο από το πετρέλαιο...ολόκληρες χώρες πεθαίνουν εξαιτίας του!
  3. +1
    May 12 2014
    Στην πραγματικότητα, με την ανάπτυξη της επιστήμης και τη συλλογή γεγονότων, οι φαινομενικά αβλαβείς ουσίες στην πραγματικότητα αποδεικνύονται ότι δεν είναι και τόσο αβλαβείς. Ο ίδιος αμίαντος ή ασβέστης. Οπότε όλα είναι εντάξει εδώ.
    1. 0
      May 12 2014
      ο αμίαντος είναι πολύ χρήσιμος hi Λέω γιατί κανείς δεν φοράει ούτε αναπνευστήρα στα μαγαζιά wassat (εργοστάσιο Bz ATI)
  4. +5
    May 12 2014
    Τεχνολογίες γραφενίου - Η ευκαιρία της Ρωσίας να προχωρήσει στις νανοτεχνολογίες. Είναι γεγονός. Και για τη βλαβερότητα .... το να ζεις είναι γενικά επιβλαβές. ριπή οφθαλμού
  5. +1
    May 12 2014
    Το πυρίτιο είναι ήδη στο όριο ούτως ή άλλως, οπότε πρέπει ακόμα να το αντικαταστήσετε με κάτι.
  6. +2
    May 12 2014
    Όσο πιο μέσα στο δάσος, τόσο μεγαλύτερα είναι τα μικροσκόπια.
    Τα καλά νέα είναι ότι η χρήση του γραφενίου και του γραφίτη είναι η ίδια.
    Αλλά ήθελα να μάθω περισσότερα για τον συντονιστή και τον ανακλαστήρα νετρονίων που βασίζεται στο γραφένιο.
  7. -1
    May 12 2014
    Η φωτογραφία αυτών των ανθρώπων ήταν καρφιτσωμένη.Θεωρητικά θα έπρεπε να κάθονται σε χρυσές καρέκλες, σε ολόχρυσο.Μα όχι.Παιδιά από την πόλη μας.Βεβαίως τα κράτη είναι κράτη, αλλά και πάλι ....
    1. ταχυδρομείο
      +1
      May 13 2014
      Απόσπασμα: evgen
      Παιδιά από την πόλη μας

      Το παιχνίδι είναι πολίτης του Βασιλείου της Ολλανδίας (Ολλανδία)
      Ο Novoselov είναι πολίτης του Βασιλείου των Κάτω Χωρών (Ολλανδία), αν και έχει επίσης ρωσική υπηκοότητα
      Απόσπασμα: evgen
      .Ένα όχι.

      Ο Aleksey Sitnikov, Διευθυντής του Τμήματος Διεθνούς Συνεργασίας του Ιδρύματος Skolkovo, ανακοίνωσε την πρόθεσή του να τον προσκαλέσει (Heim) να εργαστεί στο Skolkovo, η απάντηση είναι:
      Έχετε τρελαθεί εκεί; Πιστεύουν ότι αν δώσουν σε κάποιον ένα σακουλάκι χρυσό, τότε μπορούν να είναι όλοι καλεσμένοι;
      Απόσπασμα: evgen
      .Φυσικά τα κράτη είναι κράτη, αλλά και πάλι ....

      Αυτή είναι η ΒρετανίαΚέντρο Μάντσεστερ για «Μεσοεπιστήμη και Νανοτεχνολογία»
  8. +1
    May 12 2014
    Είναι λυπηρό να το συνειδητοποιούμε, αλλά στον τομέα της τεχνολογίας υπολογιστών δεν θα τα ξεπεράσουμε χωρίς γραφένιο.
  9. Όλα τα καλά πράγματα χρησιμοποιούνται σίγουρα από ένα άτομο εις βάρος του ... Για παράδειγμα: θα εφεύρει μια βόμβα γραφενίου ...
  10. Από όσο γνωρίζω, η χρήση γραφενίου ως βάσης για ολοκληρωμένα κυκλώματα, οθόνες και άλλα εξαρτήματα ραδιομηχανικής εξακολουθεί να είναι προβληματική, καθώς είναι πολύ δύσκολο να δημιουργηθεί μπλοκάρισμα σε μια συγκεκριμένη, αρκετά μικρή περιοχή του υλικού (για τη δημιουργία ένα σούπερ μικροτρανζίστορ απευθείας στη δομή του γραφενίου) λόγω των δομικών του χαρακτηριστικών, αυτό είναι αρκετά δύσκολο να γίνει, σε αυτήν την περιοχή πριν από ένα χρόνο ομάδες ανθρώπων ερεύνησαν άλλα υλικά (δεν θυμάμαι ακριβώς πώς ονομάζονται, φαίνεται να είναι κάποιου είδους οξείδια αμφοτερικών ουσιών)
    Επιπλέον, η παραγωγή αυτού του θαυματουργού υλικού, απ' όσο ξέρω, δεν είναι τόσο απλή, πριν από ένα χρόνο τις περισσότερες φορές απλώς «κόβονταν με μαχαίρι» από γραφίτη (έκοψαν ένα στρώμα μορίων, δεν δεν ξέρω ακριβώς πώς έγινε αυτό)
    Έτσι, δεν είναι όλα τόσο απλά και ρόδινα όσο λέω, ένας δάσκαλος στο πανεπιστήμιο πριν από περίπου 6 χρόνια μου είπε ότι αυτός και οι συνάδελφοι περίμεναν μια επανάσταση στη βάση των συστατικών δύο φορές: όταν έμαθαν να καλλιεργούν καθαρούς κρυστάλλους μιας δεδομένης δομής και όταν άρχισαν να χρησιμοποιούν υγρούς κρυστάλλους, όπως είπε: υπήρχαν περισσότερες προσδοκίες και ελπίδες παρά αποτελέσματα, και τα πρακτικά αποτελέσματα δεν εμφανίστηκαν αμέσως. Έτσι, μέχρι να φτάσει το γραφένιο στη βιομηχανική παραγωγή (όχι ως επίστρωση), θα περάσει αρκετός χρόνος και το αποτέλεσμα όλων αυτών δεν είναι ακόμα εντελώς προφανές.

«Δεξιός Τομέας» (απαγορευμένο στη Ρωσία), «Ουκρανικός Αντάρτικος Στρατός» (UPA) (απαγορευμένος στη Ρωσία), ISIS (απαγορευμένος στη Ρωσία), «Τζαμπχάτ Φάταχ αλ-Σαμ» πρώην «Τζαμπχάτ αλ-Νούσρα» (απαγορευμένος στη Ρωσία) , Ταλιμπάν (απαγορεύεται στη Ρωσία), Αλ Κάιντα (απαγορεύεται στη Ρωσία), Ίδρυμα κατά της Διαφθοράς (απαγορεύεται στη Ρωσία), Αρχηγείο Ναβάλνι (απαγορεύεται στη Ρωσία), Facebook (απαγορεύεται στη Ρωσία), Instagram (απαγορεύεται στη Ρωσία), Meta (απαγορεύεται στη Ρωσία), Misanthropic Division (απαγορεύεται στη Ρωσία), Azov (απαγορεύεται στη Ρωσία), Μουσουλμανική Αδελφότητα (απαγορεύεται στη Ρωσία), Aum Shinrikyo (απαγορεύεται στη Ρωσία), AUE (απαγορεύεται στη Ρωσία), UNA-UNSO (απαγορεύεται σε Ρωσία), Mejlis του λαού των Τατάρων της Κριμαίας (απαγορευμένο στη Ρωσία), Λεγεώνα «Ελευθερία της Ρωσίας» (ένοπλος σχηματισμός, αναγνωρισμένος ως τρομοκράτης στη Ρωσική Ομοσπονδία και απαγορευμένος)

«Μη κερδοσκοπικοί οργανισμοί, μη εγγεγραμμένοι δημόσιες ενώσεις ή άτομα που εκτελούν καθήκοντα ξένου πράκτορα», καθώς και μέσα ενημέρωσης που εκτελούν καθήκοντα ξένου πράκτορα: «Μέδουσα»· "Φωνή της Αμερικής"? "Πραγματικότητες"? "Αυτη τη ΣΤΙΓΜΗ"; "Ραδιόφωνο Ελευθερία"? Ponomarev; Savitskaya; Markelov; Kamalyagin; Apakhonchich; Μακάρεβιτς; Αποτυχία; Gordon; Zhdanov; Μεντβέντεφ; Fedorov; "Κουκουβάγια"; "Συμμαχία των Γιατρών"? "RKK" "Levada Center"; "Μνημείο"; "Φωνή"; "Πρόσωπο και νόμος"? "Βροχή"; "Mediazone"; "Deutsche Welle"? QMS "Caucasian Knot"; "Γνώστης"; «Νέα Εφημερίδα»