負離子的真相與迷思 # 4-2 石墨烯安全嗎?從人體與環境風險看貼身用品

石墨烯能導電、導熱,2014 年後大量出現在市場上,日常生活中的蓋毯、衣物、眼罩都看得到。但它貼身使用到底安不安全?這篇整理醫師的提醒,以及幾項國外研究的發現。


30 秒重點整理

  • 布朗大學研究:石墨烯碎片邊緣粗糙尖銳,在細胞實驗中能刺穿細胞膜、進入細胞。
  • 加州大學河濱分校研究:氧化石墨烯在河流、湖泊中很穩定,能移動很遠,一旦外洩不易控制。
  • 長期貼身使用的資料仍然有限。保暖用品,選擇成熟、經過檢驗的材質比較安心。


1. 中醫師的提醒

李璧如中醫師曾在臉書提醒「排寒族」:不要為了保暖,誤用可能有害的材質。她指出,石墨烯能導電、導熱,2014 年後廣泛出現在蓋毯、衣物、眼罩等日常用品上,但安全性仍待商榷。她建議保暖還是以傳統材質為主,我們沒必要當實驗品;奈米微粒長期貼著皮膚,影響不可小覷。


▶ 延伸閱讀:【李璧如中醫師分享】〚以上整理自李璧如中醫師臉書貼文〈排寒族注意,勿為保暖錯用有害物質〉(2022 年 12 月 17 日),感謝李醫師分享。〛


李醫師在貼文中也引用了國外的研究,整理如下。

2. 石墨烯碎片會刺穿細胞膜

美國布朗大學(Brown University)由生物學家、工程師與材料學家組成的團隊,2013 年在《美國國家科學院院刊》(PNAS)發表研究,探討石墨烯對細胞的潛在毒性。

石墨烯從石墨剝離時,碎片邊緣會出現粗糙、尖銳的突起。這些尖角能輕易刺穿細胞膜,接著整片石墨烯被拉進細胞裡,可能干擾細胞的正常功能。

研究團隊把石墨烯放進人類肺部、皮膚與免疫細胞的培養皿中,用電子顯微鏡確認:最大到 10 微米的石墨烯片,也能整片進入細胞。

共同作者、工程學教授 Robert Hurt 提醒,這類材料可能在不經意間被吸入,也可能被刻意植入身體成為醫材的一部分,所以必須了解它在人體與細胞裡會怎麼互動。

這是在培養皿中的細胞實驗,代表石墨烯碎片「有能力」進入細胞,不等於穿著石墨烯衣物就會發生同樣的事。但它提醒我們:石墨烯一旦脫落成碎片,就值得小心。


3. 氧化石墨烯對環境的影響

另一項研究由加州大學河濱分校(UC Riverside)伯恩斯工程學院進行,2014 年發表在《環境工程科學》期刊。研究發現,氧化石墨烯奈米粒子如果進入土壤或水中,可能對環境造成影響:

  • 地下水:通常硬度較高、天然有機物較少,氧化石墨烯比較不穩定,容易沉澱、被土壤過濾掉。
  • 地表水(河流、湖泊):有機物較多、硬度較低,氧化石墨烯反而很穩定,能隨水流移動到很遠的地方。

研究共同作者 Jacob D. Lanphere 認為,現在的情況就像 30 年前化學品和藥物大量進入生活時一樣:我們還不清楚這些奈米材料進入地下或水中後,會帶來什麼後果,需要更多研究與數據,才能確定未來的科技能不能安全使用這類材料。


4. 貼身接觸:目前研究怎麼說?

石墨烯的物質安全資料表(MSDS)目前仍不完整,對皮膚、眼睛,以及吸入、攝入的潛在刺激與危害,都還在研究。

研究者也強調,石墨烯的開發仍在初期,現在正是好好檢驗、掌握潛在風險的時機。


纖維上的負離子從哪來:石墨烯纖維屬於添加奈米材料,妮美龍則是纖維本身的特性
石墨烯纖維屬於「添加奈米材料」的做法。

5. 選購石墨烯貼身用品的 4 個提醒

  1. 問清楚做法:石墨烯是塗在布料表面,還是混在纖維裡?表面塗佈的比較容易隨磨損脫落。
  2. 看檢驗報告:要求廠商提供有害物質、皮膚刺激性等第三方檢驗。
  3. 留意磨損:布料起毛、破損時,可能有粉末脫落,避免靠近口鼻使用。
  4. 保暖有其他選擇:保暖需求,可以優先考慮成熟、經過長期使用與檢驗的材質。

6. 常見問題 FAQ

Q1:石墨烯會穿透皮膚嗎?

目前還沒有足夠的研究能回答。石墨烯的物質安全資料表仍不完整,對皮膚的長期影響還在研究;但在細胞實驗中,石墨烯碎片能刺穿細胞膜、進入細胞,所以最需要留意的是布料磨損後的碎片脫落。

Q2:石墨烯會污染環境嗎?

加州大學河濱分校的研究發現,氧化石墨烯在河流、湖泊這類地表水中很穩定,能移動很遠;在地下水中則較容易沉澱。一旦大量外洩,可能不容易控制。

Q3:石墨烯和負離子纖維有什麼不同?

石墨烯纖維是把奈米材料塗在或混進布料,主要特性是導熱、導電;妮美龍負離子纖維的材質本身是 PVC,靠摩擦帶負電,不添加粉末。


7. 延伸閱讀

◼︎【負離子的真相與迷思 # 1 負離子纖維為什麼洗不掉?從摩擦起電看妮美龍】

◼︎【負離子的真相與迷思 # 2 負離子怎麼產生?4 種製作原理,效果大不同】

◼︎【負離子的真相與迷思 # 3 負離子產品有輻射嗎?要選就選經得起檢驗的品質】

◼︎【負離子的真相與迷思 # 4-1 石墨烯 vs 負離子纖維:材料特性與貼身使用差異】

◼︎【負離子的真相與迷思 # 4-2 石墨烯安全嗎?從人體與環境風險看貼身用品】(本篇)


8. 參考資料

Brown University:Jagged graphene can slice into cell membranes(2013) https://engineering.brown.edu/news/2013-07-10/jagged-graphene-can-slice-cell-membranes

Lanphere et al.:Stability and Transport of Graphene Oxide Nanoparticles in Groundwater and Surface Water(2014) https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4098073


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