Grafen: technologická revoluce může odstartovat přírodní katastrofu

Každý nový materiál, který je adoptován nebo vyvinut technologickými laboratořemi, získává záhy přídomek magického a kouzelného prostředku. Stejně tak i grafen, jehož ohromný potenciál pro energetický průmysl je vyzdvihován prakticky celé poslední desetiletí. Jenže co když existují i nebezpečí?

Jacob D. Lanphere se s kolegy zabývá dopady grafénu na životní prostředí, především ovlivnění kvality vody. foto: Brown University
Jacob D. Lanphere se s kolegy zabývá dopady grafénu na životní prostředí, především ovlivnění kvality vody. foto: Brown University

Dvě na sobě nezávisle uveřejněné aktuální studie však prvotní nadšení brzdí. Grafén je prý „velmi nedospělý“ materiál, a jeho užití v praxi trpí více než jen „dětskými nemocemi“. Problémy může působit jak při úniku do životního prostředí, tak i přímo, lidem.

Vrstva o tloušťce jednoho atomu uhlíku, neuvěřitelná lehkost odolnost i síla, extrémní flexibilita, vysoká tepelná i elektrická vodivost. Grafén je prostě ideální materiál pro řadu komerčních aplikací, pro nová a pevnější uhlíková vlákna, i pro stavbu mnohem účinnějších solárních panelů.

Jenže každá technologická revoluce má svá pro a proti, a v případě grafénu se dosud hovořilo především jen o výhodách, než o negativech. Brown University (BU) jako první otřásla s obrazem grafénu, coby nedostižného materiálu, když poukázala na jeho potenciálně vysokou toxicitu pro lidské buňky.

Ostrohranné a přitom velmi pevné nanočástice grafénu totiž velmi snadno pronikají membránami lidských buněk. A je celkem jedno, zda se jedná o buňky kožní, bílé krvinky nebo jemnou výstelku buněčného epitelu v plicích. „

Tento materiál může být snadno neúmyslně vdechnut nebo jinak vpraven do lidského těla, a způsobit v něm velmi vážné škody,“ píší ve zprávě výzkumníci z BU. Robert Hurt, profesor inženýringu a hlavní autor této studie podotýká, že: „Za tímto objevem by nemělo následovat zděšení, ale spíše snaha o další porozumění. To jak grafén interaguje s jednotlivými buňkami, uvnitř i vně lidského těla.“

Druhou, podobně laděnou studií, je zpráva Kalifornské univerzity v Riverside. Tady zase přišli na to, že grafénové nanočástice mohou snadno interagovat s životním prostředím, a pronikat z povrchových zdrojů vody do podzemních.

Zvláště ohrožené jsou přitom povrchová prameniště s nízkým obsahem organických částic, odkud může grafén snadněji pronikat do podzemních rezervoárů. V nich se pravděpodobně může stát grafén méně stabilním, a zůstává otázkou, zda bude mít sklony spíše sedimentovat, nebo jinak ovlivňovat kvalitu vody.

V tekoucích vodách s vyšším podílem organického materiálu naopak zůstává grafén stabilnější, což ale napomáhá jeho dalšímu transportu na větší vzdálenosti.

Naše momentální situace je velmi podobná té, kterou zažívali chemikové a farmaceutikové před třiceti lety,“ říká výzkumník Jacob D. Lanphere.

Stejně, jako se tenkrát nikdo nezabýval s antibiotiky a hormony v odpadní vodě, ani my dnes mnoho nevíme o tom, jak se zachovají tyto nanočástice v povrchové nebo podzemní vodě. Nemůžeme říci, jestli je grafén rakovinotvorný nebo vývojově toxický jednoduše proto, že se tím dosud nikdo nezabýval. I proto bychom měli ke všem aplikacím s grafénem přistupovat rozvážně, s ohledem na budoucí stav životního prostředí.“

Sdílet: