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石墨烯作为可持续材料的潜力

我们的星球的健康取决于人类的环境影响。我们星球的可持续发展必须“既能满足今人的需要,又不损害后代的能力(联合国,1987年)。除了我们如何应用技术,在这个时代,材料的选择也是评估我们对环境影响的一个重要因素。

PopTika /伤风

石墨烯是一种二维原子晶体,其是碳的几种同种异体,以及富勒烯(Buckyballs)和纳米管。石墨烯是一个“神奇的材料”;这个技术和速度时代的福音。它在世界各地的众多技术中大力研究和实施。

石墨烯是由碳组成的,以蜂窝结构排列在一层原子中。这种二维形式为碳提供了显著的电子、光学和机械特性。石墨烯比钢更坚固,但也更柔韧。它是一种极好的导电体,甚至比铜还要好。在光学上,它对紫外线、可见光和红外光是透明的。英国剑桥大学的纳米技术专家安德里亚·法拉利表示,石墨烯也是“适用于任何波长”。

石墨烯的应用在所有领域中都是爆炸 - 仅限于一个人的思考和应用 - 从电池到智能手机,太阳能电池板,衣服,甚至网球拍的能力受到限制!它可以是一个探测器,以及太赫兹辐射的来源(用于安全扫描,环境传感和医学成像)。石墨烯也用于超超速激光器,在光电信和电子中。

所有这些令人兴奋的特性和应用可能性使石墨烯成为我们这个时代和文明的材料。但它的可持续性如何呢?我们将石墨烯融入我们的产品和生活的“快速速度”是否与它能够持续、重复利用、回收或分解的速度相比?

任何已开发的技术的长期成功还取决于它们的可持续性,以及它们的功能特性。

《自然,材料的可持续性》,2002

直接评估表明,从三个可能的角度来看,石墨烯可能是不可持续的:

  1. 对环境造成的潜在危害
  2. 在生产和运输过程中对自然资源的潜在影响
  3. 在生产和使用过程中可能引起的健康问题

Randolph Kirchain, Jeremy Gregory和Elsa Olivetti将生命周期评估描述为一种用来量化一种材料或技术的环境负担的工具。“在全球和地方层面,必须考虑石墨烯生命周期的环境影响。然而,关于石墨烯的总体可持续性存在显着的矛盾性,它确实具有许多阳性用途。

这些包括在太阳能和储能技术中使用,这可能会降低电费的成本,同时降低对化石燃料的全球依赖;将石墨烯氧化物材料的用途从水溶液中除去药物;使用支持石墨烯的技术来处理水;并使用石墨烯复合材料来通过保护钢免受腐蚀来增强可持续性。石墨烯可用于各种产品,其回收和下循环电位落在灰色区域内。尽管其无数的用途,但大规模的石墨烯生产难以以环保的方式进行。尽管上面提出的问题,任何材料或技术的可持续性也涉及资源管理“保护生物多样性、消除贫困和公平的个人和社会发展”。这些都是未来石墨烯生产所希望遵循的价值观。

石墨烯具有成为可持续生产材料的巨大潜力。如果科学家、研究人员、实业家、经济学家、营销人员、消费者和环保人士有意识地努力,其对环境的影响可以得到平衡、减少和持续。

参考

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ramya dwivedi博士

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ramya dwivedi博士

ramya有一个博士学位。在浦那的国家化学实验室(CSIR-NCL)中的生物技术。她的作品包括官能化纳米粒子,具有不同的生物利益分子,研究反应系统并建立有用的应用。

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    德维威迪,Ramya。“石墨烯作为可持续材料的潜力”。AZoBuild。//www.link-makers.com/article.aspx?ArticleID=8295。(访问2021年4月30日)。

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    德维威迪,Ramya。2019。石墨烯作为可持续材料的潜力。Azobuild,2011年4月30日浏览,//www.link-makers.com/article.aspx?articled=8295。

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