“最薄最强”的材料可能会彻底改变我们的生活——但它是什么?

综合作者 / 花爷 / 2025-05-01 16:41
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    科学家称,一种被称为“最薄、最坚固”的“神奇”材料有可能改善我们的生活。  由于一些令人兴奋的健康和消费者原因,

  

  科学家称,一种被称为“最薄、最坚固”的“神奇”材料有可能改善我们的生活。

  由于一些令人兴奋的健康和消费者原因,被称为石墨烯的纳米材料目前处于许多讨论的中心。

  石墨烯于2004年首次被科学家们分离出来,它是一层单层碳原子,排列成六边形晶格,只有一个原子厚(0.345Nm)。这就是为什么它被科学家称为“神奇”材料的原因之一。

  尽管只有一个碳原子的厚度,它却拥有许多令人印象深刻的品质。它的强度是钢的200倍,是热和电的优良导体,它能吸收光,抗腐蚀。

  到目前为止,石墨烯被认为是一种可能改善电子设备的方法,包括手机屏幕,以及衣服、油漆,它可能有潜力创造出新的、更好的净化水的方法。也有人认为它可以改善人类的健康,比如在脑部手术中,目前正在积极研究它是否可以用来治疗癌症和其他健康问题,但研究仍在进行中,以找出长期影响。

  爱丁堡大学的马克·米勒博士参与了这些努力,以了解这种材料如何影响我们的生活以及潜在的副作用。最近一项关于石墨烯对人体健康影响的研究发现,有控制地吸入一种被称为氧化石墨烯的石墨烯不会造成短期的心脏或肺部风险。

  这项研究包括“小心控制吸入”氧化石墨烯,这是一种与水相容的材料。有14名志愿者在专门设计的移动暴露室里骑固定自行车,戴着口罩呼吸两小时。

  尽管这些发现很有希望,但科学家们仍在努力研究大剂量或长期服用是否会产生不同的结果。研究人员测试了他们的肺功能、血压、血液凝固和炎症标志物。研究结果“略微暗示”吸入这种物质可能会“影响”血液凝结的方式,但据信这种影响非常小。

  “像石墨烯这样的纳米材料有着巨大的前景,但我们必须确保它们的制造方式是安全的,然后才能在我们的生活中得到更广泛的应用,”马克·米勒博士在关于这项研究的新闻发布会上说。

  “能够在人类志愿者身上探索这种独特材料的安全性,是我们对石墨烯如何影响身体的理解向前迈出的一大步。通过精心设计,我们可以安全地充分利用纳米技术。”

  同时,来自曼彻斯特大学和巴塞罗那加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所(ICN2)的Kostas Kostarelos教授解释了为什么这项研究如此深刻。“这是首次有健康人参与的对照研究,证明了非常纯净的氧化石墨烯——具有特定的尺寸分布和表面特征——可以进一步开发,从而最大限度地降低对人类健康的风险。”

  “从材料和生物科学的角度来看,我们花了10多年的时间来发展开展这项研究的知识,同时也从临床能力的角度出发,通过召集该领域的一些世界领先专家,安全地开展此类对照研究。”

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