I en första i sitt slag studie av hur ett material som vissa tror kan förändra elektronikindustrins rörelser i vatten, forskare vid University of California, Riverside Bourns College of Engineering fann att nanopartiklar av grafenoxid är mycket rörliga i sjöar eller vattendrag och därför sannolikt kommer att orsaka negativ miljöpåverkan om de släpps ut.

Nanopartiklar av grafenoxid är en oxiderad form av grafen, ett enda lager av kolatomer uppskattade för sin styrka, ledningsförmåga och flexibilitet. Applikationer för grafen inkluderar allt från mobiltelefoner och surfplattor till biomedicinska apparater och solpaneler.

Användningen av grafen och andra kolbaserade nanomaterial, som kolnanorör, växer snabbt. På samma gång, färska studier har föreslagit att grafenoxid kan vara giftigt för människor.

När produktionen av dessa nanomaterial ökar, det är viktigt för tillsynsmyndigheter, som Naturvårdsverket, att förstå deras potentiella miljöpåverkan, sa Jacob D. Lanphere, en doktorand vid UC Riverside som var medförfattare till en nyss publicerad artikel om transport av nanopartiklar av grafenoxid i mark- och ytvattenmiljöer.

"Situationen idag liknar där vi var med kemikalier och läkemedel för 30 år sedan, " sa Lanphere. "Vi vet bara inte mycket om vad som händer när dessa konstruerade nanomaterial kommer ner i marken eller vattnet. Så vi måste vara proaktiva så att vi har tillgängliga data för att främja hållbara tillämpningar av denna teknik i framtiden."

Tidningen medförfattare av Lanphere, "Stabilitet och transport av grafenoxidnanopartiklar i grundvatten och ytvatten, " publicerades i ett specialnummer av tidskriften Miljöteknikvetenskap .

Andra författare var:Sharon L. Walker, en docent och John Babbage ordförande i miljöteknik vid UC Riverside; Brandon Rogers och Corey Luth, båda studenter som arbetar i Walkers labb; och Carl H. Bolster, en forskningshydrolog vid det amerikanska jordbruksdepartementet i Bowling Green, Ky.

Walkers labb är ett av få i landet som studerar miljöpåverkan av grafenoxid. Forskningen som ledde till Miljöteknikvetenskap papper fokuserade på att förstå grafenoxid-nanopartiklars stabilitet, eller hur väl de håller ihop, och rörelse i grundvatten kontra ytvatten.

Forskarna fann betydande skillnader.

I grundvatten, som vanligtvis har en högre hårdhetsgrad och en lägre koncentration av naturligt organiskt material, nanopartiklarna av grafenoxid tenderade att bli mindre stabila och så småningom sedimentera eller avlägsnas i underjordiska miljöer.

I ytvatten, där det finns mer organiskt material och mindre hårdhet, nanopartiklarna förblev stabila och rörde sig längre, speciellt i vattenmassornas underjordiska lager.

Forskarna fann också att nanopartiklar av grafenoxid, trots att den är nästan platt, i motsats till sfärisk, som många andra konstruerade nanopartiklar, följa samma teorier om stabilitet och transport.