Графен может представлять опасность для экологии

Графен, который уже успели назвать материалом будущего и одним из самых перспективных на планете, может оказаться небезопасным в использовании. Исследователи из американского Калифорнийского университета установили, что материал, использование которого обещало революцию во многих областях современных технологий, может представлять серьезную опасность для окружающей среды и здоровья людей. Сотрудники Калифорнийского университета, расположенного в Риверсайде, пришли к выводу о том, что графен в определенных условиях может быть очень токсичен. При этом никто не умаляет уникальных свойств данного материала, именно по этой причине его губительное влияние на экологию и человека еще предстоит досконально изучить перед его промышленным использованием.

Графен — это очень молодой материал. Впервые он был получен лишь в 2004 году, учитывая это, он еще недостаточно изучен, и поэтому привлекает к себе повышенный интерес и внимание ученых. Первыми в мире графен смогли получить выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм, которые работали в Манчестерском университете в Великобритании. В 2010 году за свой вклад в изучение графена — «материи будущего» — они были удостоены Нобелевской премии по физике.

Графен является материалом с уникальным набором свойств, именно с ним сегодня во многом связывают будущее всей нашей электронной индустрии. Данный материал обладает высокой электропроводимостью, он гибок и прочнее стали, при всем этом он состоит лишь из одного слоя атомов углерода. Свойства графена привели к тому, что его постепенно стали воспринимать как необходимую основу для большого количества «прорывных» изобретений на современном этапе развития человечества.


Графен — это очень универсальный материал. Из него можно производить экраны для разнообразных мобильных устройств, вырабатывать электричество и даже наделить человека «зрением Хищника».

Графен может представлять опасность для экологии

Несмотря на это, до недавнего времени ученые не проводили специальных исследований, направленных на изучение экологических последствий применения графена. Первыми стали специалисты из Калифорнийского университета, которые и пришли к выводу о том, что графен может представлять опасность для экологии. Они установили, что при попадании графена в грунтовые воды его гексагональная структура начинает рушиться, микрочастицы достаточно быстро утрачивают свою стабильность, разрушаются и не могут принести природе значительно вреда. Однако при попадании графена в поверхностные воды все гораздо сложнее. Наночастицы, попадая в поверхностные воды, остаются стабильными и способны двигаться дальше, они не оседают, сохраняя свою мобильность в ручьях, озерах и реках, где они в состоянии нанести вред экологической системе.

В поверхностных водах гораздо больше органики и ниже уровень жесткости, чем в грунтовых водах, поэтому в поверхностных водах графен сохраняет свою стабильность. Графеновое загрязнение рек может представлять большую опасность. Молекулярная структура данного вещества такова, что острые выступы наночастиц графена в состоянии разрывать мембраны клеток живых организмов. Именно этим и обуславливается токсичность графена. Прежде чем запускать данный наноматериал в производство необходимо максимально тщательно изучить все его свойства и особенности.

Лаборатория колледжа инженерии Боурнса (работает при Калифорнийском университете) — это одно из немногих мест, где ученые заняты изучением воздействия графена на экологию. В данной лаборатории, как уже писалось выше, ведутся работы по изучению того, как наночастицы оксида графена ведут себя в воде и каким образом они могут влиять на различные обитающие в воде живые организмы. Данные исследования являются не единственными. Ранее статья на эту тему публиковалась в журнале Environmental Engineering Science. В данной статьей указывалось на то, что графен потенциально может быть токсичен для человека.

Графен может представлять опасность для экологии
Константин Новоселов и Андрей Гейм

Несмотря на все это, данные открытия вряд ли смогут остановить человечество от масштабного использования графена. Данный материал обладает таким набором уникальных характеристик, что заменить его в производстве попросту нечем. Ни один из существующих сегодня сплавов не может похвастаться такой выдающейся прочностью, теплопроводностью и максимальными из всех известных науке материалов электропроводящими характеристиками. Стоит отметить, что подвижность электронов в графеновых структурах почти в 100 раз превышает показатели кремния, на котором в данный момент держится вся электроника на Земле.

По своим физическим свойствам данный материал надежнее стали. А гаджеты, которые могут быть созданы на его основе, будут гораздо более устойчивы к повреждениям, чем те, которыми мы сегодня пользуемся. Однако и это еще не всё: графен может привести человечество к революции в компьютерной индустрии, в 100 раз ускорить скорость доступа к сети Интернет, на несколько порядков повысить мощность различных процессоров. Он в состоянии найти применение в сотне областей современной жизни — в медицине, производстве электричества, укреплении старых зданий.

Область применения данного материала растет по мере того, как различные группы ученых проводят свои исследования и изучают графен, а также область применения данного сверхпрочного материала, который состоит из тонкой углеродной пленки толщиной всего в 1 атом. Компьютерные чипы, транзисторы на его основе, аккумуляторные батареи, приборы, предназначенные для определения последовательности ДНК — это лишь малый перечень того, где можно использовать графен. Недавно ученые открыли, что данный материал можно использовать как очень эффективное антикоррозионное покрытие. Углеродное покрытие из графена является на сегодняшний день самым тонким защитным покрытием.

Графен может представлять опасность для экологии

Ученые из Университета Вандербилта выполнили процедуру осаждения пленки из графена на поверхности никеля и меди. После выполнения данной процедуры материалы были подвергнуты активному воздействию коррозионных веществ. Последующий анализ продемонстрировал ученым, что медь, которая была защищена с помощью пленки графена, разрушалась от коррозии в 7 раз медленнее, чем обыкновенная незащищенная медь, а никель и вовсе разъедался сразу в 20 раз медленнее. Даже в том случае, когда специальная графеновая пленка была нанесена на поверхность материала, а не выращивалась прямо на его поверхности, уровень антикоррозийной защиты по-прежнему оставался очень высоким. На уровне покрытий, выполненных из органических материалов, которые в десятки раз превышали слой графена по толщине.

Конечно, в подавляющем большинстве случаев толщина антикоррозионного покрытия не играет столь большой роли. Особенно хорошо это проявляется на примере нефтедобывающих платформ, морских судов и других крупных металлоконструкций, которые можно просто покрыть густым слоем специальной краски. Однако графен может оказаться незаменимым в тех ситуациях, когда от агрессивных факторов внешней среды надо будет защитить крошечные механизмы и микроскопические узлы современных электромеханических устройств.

Источники информации:
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
Автор: Юферев Сергей


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Загрузка...
Комментарии 17
  1. atarix 12 мая 2014 09:09
    когда то считалось что радиоактивность очень полезна для здоровья.
    ровно до тех пор пока не стали массово помирать.
    1. Mister X 12 мая 2014 12:50
      Цитата: atarix
      когда то считалось что радиоактивность очень полезна для здоровья.

      Одной из первых жертв стала Мария Склодовска-Кюри которая и открыла радиацию.

      Потом появился полиэтилен оччень полезная вещь в хозяйстве.
      А теперь 7–9 % бытовых отходов составляют полиэтиленовые пакеты.
      Вместе с пластиковыми бутылками и упаковочной пленкой они составляют 40% от всего объема бытового мусора.
      1. tchoni 14 мая 2014 10:09
        Умерла от лучевой болезни в возрасте 66 лет (по тем временам очень неплохой результат)
    2. евген 12 мая 2014 20:36
      Лет сто назад героином насморк лечили,и детей ноющих успокаивали...Эту беду тоже переживем.Еще есть ГМО,просто химия.
    3. courrier 13 мая 2014 13:17
      Всё есть яд, и всё есть лекарство, разница в дозе))) Радиоактивность в допустимых дозах да же полезна (пример радоновые ванны), важна так же мощность ИИИ. (источ.ионизир. излуч.)
      1. Комментарий был удален.
      2. Турик 14 мая 2014 16:48
        Да, страшно вредно, полиэтилен тем более.

        НО! На улице 30 градусов, надо сгонять за... газировкой.
        Турик
  2. ALEXXX1983 12 мая 2014 09:48
    Не думаю, что он опаснее тех же вездесущих полимеров what
    1. zarya 12 мая 2014 10:30
      Ну скажем, не опаснее нефти будет.
      1. КПА 12 мая 2014 21:18
        Или стекловаты..
      2. SAG 12 мая 2014 22:53
        ...опаснее нефти на сегодняшний день нет ничего... из-за неё вымирают целые страны!
        SAG
  3. il2.chewie 12 мая 2014 10:02
    На самом деле с развитием науки и сбором фактов, казалось бы безвредные вещества на самом деле оказываются не такими уж и безобидными. Тот же асбест или известь. Так что тут всё закономерно
    1. TEMNIK1389 12 мая 2014 19:15
      асбест очень полезен hi говорю поскольку никто не носит даже респератор в цехах wassat ( завод Бз АТИ)
  4. Чёный 12 мая 2014 10:39
    Графеновые технологии- шанс России вырваться вперед в нанотехнологиях. Это- факт. А про вредность....жить- вообще вредно. wink
  5. RPG_ 12 мая 2014 10:52
    Кремний все равно уже на пределе так что заменить его все равно чем то придется.
  6. shurup 12 мая 2014 10:55
    Чем дальше в лес, тем больше микроскопы.
    Радует то, что утилизация графена и графита совпадают.
    Но захотелось подробнее узнать о замедлителе и отражателе нейтронов на основе графена.
  7. евген 12 мая 2014 20:43
    Фото этих челов прикололо.Они,по идее,должны в золотых креслах сидеть,во всем золотом.Ан нет.Парни из нашего города.Ясное дело,штаты есть штаты,но все таки....
    1. почтальон 13 мая 2014 04:18
      Цитата: евген
      Парни из нашего города

      Гейм -подданный Королевства Нидерланды(ГолландиЯ)
      Новосёлов-подданный Королевства Нидерланды(ГолландиЯ),правда есть и гражданство России
      Цитата: евген
      .Ан нет.

      директор департамента международного сотрудничества фонда «Сколково» Алексей Ситников объявил о намерении пригласить его (Гейма) работать в Сколково,ответ:
      Там у вас люди что – с ума посходили совсем? Считают, что если они кому-нибудь отсыпят мешок золота, то можно всех пригласить?
      Цитата: евген
      .Ясное дело,штаты есть штаты,но все таки....

      Это Британия,Манчестерский центр по «мезонауке и нанотехнологиям»
      почтальон
  8. mrDimkaP 12 мая 2014 20:49
    Как это ни прискорбно осознавать, но в сфере компьютерных технологий мы их, без графена не перегоним.
  9. Миротворец 13 мая 2014 03:36
    Все хорошее человек оьязательно использует себе во вред... Например: придумает графеновую бомбу...
  10. Kadavercianin 13 мая 2014 11:06
    На сколько мне известно с применением графена как основы для интегральных схем, экранов и прочих радиотехнических компонентов пока проблемно, так как очень тяжело создать запирание в определённой, достаточно малой области материала(супер микротранизистор создать прямо в структуре графена) из-за своих особенностей структуры это сделать довольно сложно, в этой области год назад группы людей исследовали другие материалы (не помню, как точно называются, вроде бы какие-то оксиды амфотерных веществ)
    Кроме того производство этого чудо материала, на сколько мне известно не столь простое, год назад его чаще всего просто грубо говоря "срезали ножом" с графита (срезали слой молекул, как именно это делалось не знаю)
    Так, что не всё так просто и радужно, как рассказываю, мне препод в универе лет 6 назад рассказывал, что он и коллеги ожидали революцию компонентной базы два раза: когда научились выращивать чистые кристаллы заданной структуры и когда стали использовать жидкие кристаллы, как он сказал: ожиданий и надежд было больше чем результатов, да и практические результаты появились не сразу. Так, что пока графен доберётся до промышленного производства (не как покрытие) пройдёт ещё достаточно времени и результат всего этого ещё не совсем очевиден

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня