Grafen ikke alt godt; sandsynligvis forårsage negative miljøpåvirkninger

I en første af sin slags undersøgelse af, hvordan et materiale, nogle tror, ​​kunne transformere elektronikindustriens bevægelser i vand, forskere ved University of California, Riverside Bourns College of Engineering fandt, at nanopartikler af grafenoxid er meget mobile i søer eller vandløb og derfor sandsynligvis vil forårsage negative miljøpåvirkninger, hvis de frigives.

Grafenoxidnanopartikler er en oxideret form for grafen, et enkelt lag af kulstofatomer værdsat for sin styrke, ledningsevne og fleksibilitet. Ansøgninger om grafen omfatter alt fra mobiltelefoner og tablet-computere til biomedicinske apparater og solpaneler.

Brugen af ​​grafen og andre kulstofbaserede nanomaterialer, såsom kulstof nanorør, vokser hurtigt. På samme tid, nyere undersøgelser har antydet, at grafenoxid kan være giftigt for mennesker.

Efterhånden som produktionen af ​​disse nanomaterialer stiger, det er vigtigt for regulatorer, såsom Miljøstyrelsen, at forstå deres potentielle miljøpåvirkninger, sagde Jacob D. Lanphere, en kandidatstuderende ved UC Riverside, som var medforfatter til et netop offentliggjort papir om transport af nanopartikler af grafenoxid i grund- og overfladevandsmiljøer.

"Situationen i dag ligner den, hvor vi var med kemikalier og lægemidler for 30 år siden, " sagde Lanphere. "Vi ved bare ikke meget om, hvad der sker, når disse konstruerede nanomaterialer kommer ned i jorden eller vandet. Så vi skal være proaktive, så vi har data til rådighed for at fremme bæredygtige anvendelser af denne teknologi i fremtiden."

Avisen er medforfatter af Lanphere, "Stabilitet og transport af grafenoxid-nanopartikler i grundvand og overfladevand, " blev offentliggjort i et særligt nummer af tidsskriftet Miljøingeniørvidenskab .

Andre forfattere var:Sharon L. Walker, en lektor og John Babbage Chair i Environmental Engineering ved UC Riverside; Brandon Rogers og Corey Luth, begge studerende, der arbejder i Walkers laboratorium; og Carl H. Bolster, en forskningshydrolog hos det amerikanske landbrugsministerium i Bowling Green, Ky.

Walkers laboratorium er et af få i landet, der studerer miljøpåvirkningen af ​​grafenoxid. Den forskning, der førte til Miljøingeniørvidenskab papir fokuseret på at forstå grafenoxid-nanopartiklers stabilitet, eller hvor godt de holder sammen, og bevægelse i grundvand kontra overfladevand.

Forskerne fandt betydelige forskelle.

I grundvandet, som typisk har en højere hårdhedsgrad og en lavere koncentration af naturligt organisk stof, Nanopartiklerne af grafenoxid havde en tendens til at blive mindre stabile og til sidst bundfælde sig eller blive fjernet i underjordiske miljøer.

I overfladevand, hvor der er mere organisk materiale og mindre hårdhed, nanopartiklerne forblev stabile og bevægede sig længere, især i de underjordiske lag af vandområderne.

Forskerne fandt også ud af, at grafenoxid-nanopartikler, på trods af at den er næsten flad, i modsætning til sfærisk, ligesom mange andre konstruerede nanopartikler, følge de samme teorier om stabilitet og transport.