石墨烯研究：产品众多，无严重危险

大胆思考。尽管它的研究主题是石墨烯旗舰，但这很可能是2013年启动的石墨烯旗舰的座右铭：它的总预算为10亿欧元，是迄今为止欧洲最大的研究计划，与同期启动的人脑旗舰并列

这同样适用于Empa研究人员Peter Wick和Tina Bürki刚刚与30名国际同事一起在《ACS Nano》杂志上发表的关于石墨烯和相关材料对健康和环境影响的综述文章；他们总结了石墨烯材料的健康和生态风险研究结果，参考文献包括近500篇原创出版物

丰富的知识——这也让一切变得清晰。威克总结了研究结果，他说：“我们已经研究了各种石墨烯和类石墨烯材料对肺部、胃肠道和胎盘的潜在急性影响，在任何研究中都没有观察到严重的急性细胞损伤作用。”

尽管应激反应肯定会发生在肺细胞中，但组织恢复得相当快。然而，Wick指出，一些较新的2D材料，如氮化硼、过渡金属二硫属化物、磷和MXenes，尚未得到太多研究；这里还需要进一步的调查

在他们的分析中，Wick and Co.并没有将自己局限于新生产的类石墨烯材料，而是研究了含石墨烯材料各种应用的整个生命周期。换句话说，他们调查了一些问题，比如：当这些材料被磨损或燃烧时会发生什么？石墨烯颗粒被释放了吗？这种细小的灰尘会伤害细胞、组织或环境吗

一个例子：在聚合物（如环氧树脂或聚酰胺）中添加几个百分比的石墨烯，可以显著提高材料的性能，如机械稳定性或导电性，但磨损颗粒不会对测试的细胞和组织造成任何石墨烯特异性的纳米毒性影响。即使在旗舰项目结束后，威克的团队也将能够继续这项研究

除了Wick的团队之外，由Bernd Nowack领导的Empa研究人员还将材料流分析作为石墨烯旗舰的一部分，来计算含有石墨烯的材料未来对环境的潜在影响，并对哪些生态系统可能受到影响以及影响程度进行了建模

Roland Hischier的团队与Empa技术与社会实验室的Nowack团队一样，使用生命周期评估来研究各种含石墨烯材料的不同生产方法和应用实例的环境可持续性

一个新的维度：石墨烯和其他2D材料石墨烯是一种非常有前途的材料。它由一层排列成蜂窝状的碳原子组成，具有非凡的性能：非凡的机械强度、灵活性、透明度以及出色的导热性和导电性。如果已经二维的材料在空间上受到更大的限制，例如，被限制为窄带，则可以产生可控的量子效应。这可以实现从车辆建造、储能到量子计算的广泛应用

在很长一段时间里，这种“奇迹材料”只存在于理论上。直到2004年，曼彻斯特大学的物理学家康斯坦丁·诺沃塞洛夫和安德烈·盖姆才能够专门生产和表征石墨烯。为了做到这一点，研究人员用一块胶带去除了石墨层，直到石墨片只有一个原子厚。2010年，他们因这项工作被授予诺贝尔物理学奖。

从那时起，石墨烯一直是深入研究的主题。与此同时，研究人员发现了更多的2D材料，如石墨烯衍生的石墨烯酸、氧化石墨烯和氰图，这些材料可能在医学上有应用。研究人员希望使用氮化硼或MXenes等无机2D材料来制造更强大的电池、开发电子元件或改进其他材料