Grafen může představovat nebezpečí pro životní prostředí

17
Grafen, který byl již nazýván materiálem budoucnosti a jedním z nejslibnějších na planetě, nemusí být bezpečné. Vědci z Americké univerzity v Kalifornii zjistili, že jejich použití slibovalo revoluci v mnoha oblastech moderních technologií, může představovat vážné nebezpečí pro životní prostředí a lidské zdraví. Zaměstnanci Kalifornské univerzity se sídlem v Riverside došli k závěru, že grafen může být za určitých podmínek velmi toxický. Zároveň nikdo neubírá na jedinečných vlastnostech tohoto materiálu, právě z tohoto důvodu jeho škodlivý vliv na životní prostředí a člověka musí být před jeho průmyslovým využitím ještě důkladně prozkoumán.

Grafen je velmi mladý materiál. Poprvé byl získán až v roce 2004, vzhledem k tomu ještě nebyl dostatečně prozkoumán, a proto přitahuje zvýšený zájem a pozornost vědců. První grafen na světě dokázali získat rodáci z Ruska Konstantin Novoselov a Andrey Geim, kteří působili na univerzitě v Manchesteru ve Velké Británii. V roce 2010 jim byla udělena Nobelova cena za fyziku za přínos ke studiu grafenu – „záležitosti budoucnosti“.

Grafen je materiál s unikátní sadou vlastností, právě s ním je dnes do značné míry spojena budoucnost celého našeho elektronického průmyslu. Tento materiál má vysokou elektrickou vodivost, je pružný a pevnější než ocel, přičemž se skládá pouze z jedné vrstvy atomů uhlíku. Vlastnosti grafenu vedly k tomu, že postupně začal být vnímán jako nezbytný základ pro velké množství „přelomových“ vynálezů v současné fázi lidského vývoje.

Grafen je velmi univerzální materiál. Může být použit k výrobě obrazovek pro různá mobilní zařízení, k výrobě elektřiny a dokonce k tomu, aby člověk obdařil „viděním predátora“.

Grafen může představovat nebezpečí pro životní prostředí

Navzdory tomu až donedávna vědci neprováděli speciální studie zaměřené na studium environmentálních důsledků použití grafenu. První byli specialisté z Kalifornské univerzity, kteří došli k závěru, že grafen může být nebezpečný pro životní prostředí. Zjistili, že když se grafen dostane do podzemní vody, jeho šestiúhelníková struktura se začne hroutit, mikročástice rychle ztrácejí stabilitu, jsou zničeny a nemohou způsobit významné poškození přírody. Když se však grafen dostane do povrchových vod, je vše mnohem složitější. Nanočástice vstupující do povrchových vod zůstávají stabilní a schopné pohybu, neusazují se, udržují si pohyblivost v potocích, jezerech a řekách, kde mohou poškodit ekologický systém.

Povrchová voda má mnohem více organické hmoty a nižší úroveň tvrdosti než podzemní voda, takže grafen zůstává v povrchové vodě stabilní. Velké nebezpečí může představovat znečištění řek grafenem. Molekulární struktura této látky je taková, že ostré výběžky nanočástic grafenu jsou schopny rozbít membrány buněk živých organismů. To způsobuje toxicitu grafenu. Před uvedením tohoto nanomateriálu do výroby je nutné pečlivě prostudovat všechny jeho vlastnosti a vlastnosti.

Laboratoř Bournes College of Engineering Laboratory (provozovaná na Kalifornské univerzitě) je jedním z mála míst, kde vědci zkoumají vliv grafenu na životní prostředí. V této laboratoři, jak již bylo zmíněno výše, se pracuje na studiu toho, jak se nanočástice oxidu grafenu chovají ve vodě a jak mohou ovlivňovat různé živé organismy žijící ve vodě. Tyto studie nejsou jediné. Dříve byl na toto téma publikován článek v časopise Environmental Engineering Science. Tento článek poukázal na to, že grafen může být potenciálně toxický pro člověka.

Konstantin Novoselov a Andrey Geim

Navzdory tomu všemu tyto objevy pravděpodobně nezastaví lidstvo od rozsáhlého používání grafenu. Tento materiál má takovou sadu jedinečných vlastností, že ho ve výrobě prostě není čím nahradit. Žádná ze slitin, které dnes existují, se nemůže pochlubit tak vynikající pevností, tepelnou vodivostí a nejvyššími elektricky vodivými vlastnostmi ze všech materiálů známých vědě. Stojí za zmínku, že mobilita elektronů v grafenových strukturách je téměř 100krát vyšší než u křemíku, který v současnosti drží veškerou elektroniku na Zemi.

Podle svých fyzikálních vlastností je tento materiál spolehlivější než ocel. A vychytávky, které z něj lze vytvořit, budou mnohem odolnější vůči poškození než ty, které používáme dnes. To však není vše: grafen může vést lidstvo k revoluci v počítačovém průmyslu, zrychlit přístup k internetu až 100krát, zvýšit výkon různých procesorů o několik řádů. Je schopen najít uplatnění ve stovce oblastí moderního života – v medicíně, výrobě elektřiny, zpevňování starých budov.

Rozsah tohoto materiálu roste s tím, jak různé skupiny vědců provádějí svůj výzkum a studují grafen, stejně jako rozsah tohoto ultrapevného materiálu, který se skládá z tenkého uhlíkového filmu o tloušťce pouze 1 atom. Počítačové čipy, na něm založené tranzistory, baterie, zařízení určená k určení sekvence DNA – to je jen malý výčet toho, kde lze grafen použít. Nedávno vědci zjistili, že tento materiál lze použít jako velmi účinný antikorozní nátěr. Grafen uhlíkový povlak je zdaleka nejtenčí ochranný povlak.


Vědci z Vanderbilt University provedli postup pro nanesení vrstvy grafenu na povrch niklu a mědi. Po tomto postupu byly materiály vystaveny aktivnímu vystavení korozivním látkám. Následná analýza vědcům ukázala, že měď, která byla chráněna grafenovým filmem, byla zničena korozí 7krát pomaleji než běžná nechráněná měď a nikl korodoval najednou 20krát pomaleji. I když byl na povrch materiálu nanesen speciální grafenový film, místo aby na něm přímo vyrostl, úroveň antikorozní ochrany byla stále velmi vysoká. Na úrovni povlaků z organických materiálů, které jsou desítkykrát silnější než grafenová vrstva.

Tloušťka antikorozního nátěru samozřejmě v drtivé většině případů nehraje tak velkou roli. To je patrné zejména na příkladu ropných plošin, námořních plavidel a dalších velkých kovových konstrukcí, které lze jednoduše pokrýt silnou vrstvou speciálního nátěru. Grafen však může být nepostradatelný v situacích, kdy drobné mechanismy a mikroskopické součásti moderních elektromechanických zařízení musí být chráněny před agresivními faktory prostředí.

Zdroje informací:
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
Naše zpravodajské kanály

Přihlaste se k odběru a zůstaňte v obraze s nejnovějšími zprávami a nejdůležitějšími událostmi dne.

17 komentáře
informace
Vážený čtenáři, abyste mohli zanechat komentář k publikaci, musíte přihlášení.
  1. +4
    12 2014 мая
    Radioaktivita byla kdysi považována za velmi prospěšnou pro zdraví.
    přesně do té doby, než začali hromadně umírat.
    1. +4
      12 2014 мая
      Citace z atarixu
      Radioaktivita byla kdysi považována za velmi prospěšnou pro zdraví.

      Jednou z prvních obětí byla Maria Skłodowska-Curie, která objevila radiaci.

      Pak se objevil polyetylen, velmi užitečná věc v domácnosti.
      A nyní 7–9 % odpadu z domácností tvoří plastové tašky.
      Spolu s plastovými lahvemi a balicí fólií tvoří 40 % veškerého odpadu z domácností.
      1. 0
        14 2014 мая
        Zemřela na nemoc z ozáření ve věku 66 let (v té době velmi dobrý výsledek)
    2. +1
      12 2014 мая
      Asi před sto lety se rýma léčila heroinem a děti, které bolely, se uklidňovaly...Tuhle katastrofu taky přežijeme.Existují i ​​GMO, prostě chemie.
    3. +3
      13 2014 мая
      Všechno je jed a všechno je lék, rozdíl je v dávce))) Radioaktivita v přijatelných dávkách je dokonce užitečná (například radonové koupele), důležitá je i síla IZS. (zdroj ionizovaného záření)
      1. Komentář byl odstraněn.
      2. Turik
        0
        14 2014 мая
        Ano, je to strašně škodlivé, hlavně polyetylen.

        ALE! Venku je 30 stupňů, musíme běžet pro ... sodu.
  2. +4
    12 2014 мая
    Nemyslím si, že je to nebezpečnější než stejné všudypřítomné polymery co
    1. +2
      12 2014 мая
      No řekněme, že to nebude nebezpečnější než ropa.
      1. CPA
        0
        12 2014 мая
        Nebo skelná vata.
      2. SAG
        +5
        12 2014 мая
        ...dnes není nic nebezpečnějšího než ropa...umírají kvůli ní celé země!
  3. +1
    12 2014 мая
    Ve skutečnosti se s rozvojem vědy a shromažďováním faktů zdánlivě neškodné látky ve skutečnosti ukazují jako ne tak neškodné. To samé azbest nebo vápno. Takže tady je vše v pořádku.
    1. 0
      12 2014 мая
      azbest je velmi užitečný hi Říkám, protože v obchodech nikdo ani nenosí respirátor wassat (tovární Bz ATI)
  4. +5
    12 2014 мая
    Technologie grafenu – šance Ruska prosadit se v nanotechnologiích. to je fakt. A o škodlivosti....žít obecně škodí. mrkat
  5. +1
    12 2014 мая
    Křemík už je každopádně na limitu, takže ho stále musíte něčím nahradit.
  6. +2
    12 2014 мая
    Čím dále do lesa, tím větší jsou mikroskopy.
    Dobrou zprávou je, že využití grafenu a grafitu je stejné.
    Ale chtěl jsem se dozvědět více o neutronovém moderátoru a reflektoru založeném na grafenu.
  7. -1
    12 2014 мая
    Fotka těchto lidí byla připíchnuta.Teoreticky by měli sedět ve zlatých židlích celá zlatá.Ale ne.Kluci z našeho města.Samozřejmě státy jsou státy,ale stejně ....
    1. pošťák
      +1
      13 2014 мая
      Citace: evgen
      Kluci z našeho města

      Game je občanem Nizozemského království (Holandsko)
      Novoselov je občanem Nizozemského království (Holandsko), i když má také ruské občanství
      Citace: evgen
      Ne.

      Aleksey Sitnikov, ředitel oddělení mezinárodní spolupráce nadace Skolkovo, oznámil svůj záměr pozvat jej (Heima) k práci ve Skolkovo, odpověď zní:
      Zbláznili jste se tam lidi? Myslí si, že když někomu dají měšec zlata, tak může být pozván každý?
      Citace: evgen
      .Samozřejmě státy jsou státy, ale stejně ....

      Tohle je BritánieManchesterské centrum pro "mezovědu a nanotechnologii"
  8. +1
    12 2014 мая
    Je politováníhodné si uvědomit, ale v oblasti výpočetní techniky je bez grafenu nepřekonáme.
  9. 0
    13 2014 мая
    Všechno dobré člověk určitě využije ke své škodě ... Například: vynalezne grafenovou bombu ...
  10. +3
    13 2014 мая
    Pokud vím, použití grafenu jako základu pro integrované obvody, obrazovky a další radiotechnické komponenty je stále problematické, protože je velmi obtížné vytvořit blokování v určité, poměrně malé oblasti materiálu (vytvořit super mikrotranzistor přímo ve struktuře grafenu) kvůli jeho strukturním vlastnostem je to docela obtížné, v této oblasti před rokem skupiny lidí zkoumaly jiné materiály (nepamatuji si přesně, jak se jmenují, zdá se, že některé druhy oxidů amfoterních látek)
    Navíc výroba tohoto zázračného materiálu, pokud vím, není tak jednoduchá, před rokem se nejčastěji jednoduše nahrubo „řezal nožem“ z grafitu (odřezali vrstvu molekul, já ne nevím přesně, jak se to stalo)
    Takže všechno není tak jednoduché a růžové, jak říkám, učitel na univerzitě mi asi před 6 lety řekl, že s kolegy očekával revoluci v součástkové základně dvakrát: když se naučili pěstovat čisté krystaly dané struktury a když začali používat tekuté krystaly, jak řekl: bylo více očekávání a nadějí než výsledků a praktické výsledky se nedostavily okamžitě. Než se tedy grafen dostane do průmyslové výroby (ne jako nátěr), uplyne dost času a výsledek toho všeho ještě není úplně zřejmý.

"Pravý sektor" (zakázaný v Rusku), "Ukrajinská povstalecká armáda" (UPA) (zakázaný v Rusku), ISIS (zakázaný v Rusku), "Jabhat Fatah al-Sham" dříve "Jabhat al-Nusra" (zakázaný v Rusku) , Taliban (zakázaný v Rusku), Al-Káida (zakázaný v Rusku), Protikorupční nadace (zakázaný v Rusku), Navalnyj ústředí (zakázaný v Rusku), Facebook (zakázaný v Rusku), Instagram (zakázaný v Rusku), Meta (zakázaný v Rusku), Misantropická divize (zakázaný v Rusku), Azov (zakázaný v Rusku), Muslimské bratrstvo (zakázaný v Rusku), Aum Shinrikyo (zakázaný v Rusku), AUE (zakázaný v Rusku), UNA-UNSO (zakázaný v Rusko), Mejlis lidu Krymských Tatarů (v Rusku zakázán), Legie „Svoboda Ruska“ (ozbrojená formace, uznaná jako teroristická v Ruské federaci a zakázaná)

„Neziskové organizace, neregistrovaná veřejná sdružení nebo jednotlivci vykonávající funkce zahraničního agenta“, jakož i média vykonávající funkci zahraničního agenta: „Medusa“; "Hlas Ameriky"; "Reality"; "Přítomnost"; "Rozhlasová svoboda"; Ponomarev; Savitská; Markelov; kamalyagin; Apakhonchich; Makarevič; Dud; Gordon; Ždanov; Medveděv; Fedorov; "Sova"; "Aliance lékařů"; "RKK" "Centrum Levada"; "Pamětní"; "Hlas"; "Osoba a právo"; "Déšť"; "Mediazone"; "Deutsche Welle"; QMS "Kavkazský uzel"; "Člověk zevnitř"; "Nové noviny"