In ogni caso, la pericolosità dell’ossido di grafene e dei suoi derivati, inclusi i punti quantici di grafene, per la salute umana non solo sembra essere stata dimostrata, ma pare essere certa.
L’articolo di (Zhao, J.; Deng, B.; Lv, M.; Li, J.; Zhang, Y.; Jiang, H.; Fan, C. 2013) sviluppa una metodologia per la “fissazione dei fogli GO su tessuti di cotone che presentano una forte proprietà antibatterica e una lunga durata nel tempo dopo il lavaggio“.
I fogli di ossido di grafene vengono intessuti nelle fibre di cotone e vi rimangono fissati, come mostrato nella figura seguente :
Diagrammi di composizione del tessuto di cotone con ossido di grafene. (Zhao, J.; Deng, B.; Lv, M.; Li, J.; Zhang, Y.; Jiang, H.; Fan, C. 2013)
Affermano inoltre che “i tessuti di cotone antibatterico a base di GO sono preparati in tre modi : assorbimento diretto, reticolazione indotta da radiazioni e reticolazione chimica. Inoltre, questi tessuti possono ancora uccidere il 90% dei batteri anche dopo essere stati lavati 100 volte.
I tessuti di cotone modificati con GO non causano irritazione alla pelle dei conigli, come dimostrato dai test sugli animali“.
Tuttavia, tali benefici dell’ossido di grafene GO sono in completa contraddizione con gli studi di citotossicità dei materiali GBM a base di grafene a contatto con la pelle (Pelin, M. et al., 2017).
Infatti, lo studio di tossicità cutanea in vitro ha raggiunto risultati preoccupanti con i composti di ossido di grafene dopo 72 ore, inducendo danni alla vitalità cellulare, come dimostrato dal danno ai mitocondri e alle membrane plasmatiche.
Si è concluso che “le alte concentrazioni e i tempi di esposizione prolungati a FLG e GO potrebbero influenzare l’attività mitocondriale associata a danni alla membrana plasmatica, suggerendo effetti citotossici”.
Inoltre, si precisa che “in contrasto con l’assenza di proprietà antiproliferative, gli effetti di FLG e GO sulle cellule HaCaT sembrano comportare un danno significativo ai livelli della membrana plasmatica, come valutato dall’assorbimento cellulare di ioduro di propidio“.
Un altro studio, ancora più incisivo nelle sue conclusioni, conferma gli effetti dannosi dell’ossido di grafene sulla pelle (Liao, KH; Lin, YS; Macosko, CW; Haynes, CL, 2011).
I ricercatori hanno misurato l’attività mitocondriale nei fibroblasti della pelle umana per determinare la citotossicità dell’ossido di grafene e dei fogli di grafene.
È stato utilizzato il sale di tetrazolio idrosolubile (WST-8), l’esclusione del tripan blu e le specie reattive dell’ossigeno (ROS) per rivelare che i fogli di grafene compattati sono più dannosi per i fibroblasti dei mammiferi rispetto all’ossido di grafene meno denso.
A questi risultati, i ricercatori aggiungono altre conclusioni.
In particolare, hanno osservato che “alla dimensione più piccola, l’ossido di grafene ha mostrato la più alta attività emolitica, mentre i fogli di grafene aggregati hanno mostrato l’attività emolitica più bassa. Il rivestimento di ossido di grafene con chitosano ha quasi completamente eliminato l’attività emolitica“.
Anche se il chitosano non è l’argomento di questa voce, merita di essere menzionato il suo ruolo molto rilevante nei nuovi film di imballaggio alimentare, idrogeli e medicazioni per la guarigione delle ferite.
Questi studi contraddicono le prove convincenti e chiare dei vantaggi e dei benefici dell’ossido di grafene.
Altri studi
Colpisce la grande quantità di ricerche sui tessuti e sull’ossido di grafene per creare tutti i tipi di abbigliamento.
Ad esempio, (Cai, G.; Xu, Z.; Yang, M.; Tang, B.; Wang, X. 2017) hanno sviluppato un metodo per funzionalizzare i tessuti di cotone con ossido di grafene, mediante riduzione termica.
Nel loro studio, i ricercatori corroborano la “buona conducibilità elettrica“, la permanenza dell’ossido di grafene nei tessuti senza “intaccare la conducibilità elettrica“, fornendo “proprietà idrofobiche e di blocco dei raggi UV “.
Questi dettagli sono molto rilevanti poiché sono note le proprietà di assorbimento elettromagnetico dell’ossido di grafene.
Ciò convertirebbe gli indumenti in tessuto di cotone (anche se potrebbero essere altri materiali) e ossido di grafene in un’antenna ricevente che amplificherebbe il segnale emesso dai dispositivi 5G.
Colpisce anche il blocco dei raggi UV, poiché l’ossido di grafene può degradarsi per esposizione alla luce ultravioletta, come dimostrato nella ricerca di (Bai, H.; Jiang, W.; Kotchey, G.P.; Saidi, W.A.; Bythell, B.J.; Jarvis, J.M.; Stella, A.(2014).
Nel loro articolo, Bai, et al. spiegano che la reazione di Fenton (un processo di ossidazione che genera radicali idrossilici altamente reattivi) e l’esposizione alla radiazione ultravioletta influenzano la stabilità dell’ossido di grafene.
Ciò è chiarito con la seguente affermazione : “È ampiamente accettato che le specie ossidative del meccanismo di Fenton siano costituite da radicali, tra cui il radicale idrossile altamente reattivo, e che l’irradiazione ultravioletta (UV) accelera la produzione di questa specie radicale“.
Nel caso degli autori (Gao, Y.; Ren, X.; Zhang, X.; Chen, C. 2019), oltre a confermare l’interazione della luce ultravioletta nella degradazione dell’ossido di grafene, vengono fatte alcune affermazioni preoccupanti, ad esempio : “Attualmente, i dati comparativi sulla stabilità colloidale e la tossicità dell’ossido di grafene (GO) trasformato con luce ultravioletta (UV) e luce visibile (VL) sono piuttosto limitati“.
Ciò significa che gli autori riconoscono apertamente la mancanza di ricerche sugli effetti dannosi dell’ossido di grafene già nel 2019, quando l’ossido di grafene ha iniziato ad essere ampiamente utilizzato in tutto l’ecosistema industriale e produttivo.
D’altra parte, correlano l’ossido di grafene alla variabile di esposizione all’ultravioletto UV, mostrando che la struttura molecolare si degrada, producendo punti quantici di grafene, detti anche “punti quantici”, con cui si formano curiosamente i memristori .
Gli autori concludono che “l’esposizione dell’ossido di grafene GO alla luce solare ne migliora le trasformazioni fisico-chimiche. Questo è simile al fenomeno della fotoreazione dei nanomateriali disciolti in acqua dolce, la loro trasformazione e degradazione indotta da UV/VL (luce ultravioletta/visibile)“.
Aggiungono anche che “sia l’irradiazione UV che quella VL possono rendere l’ossido di grafene GO molto più stabile e mobile nell’acqua di rubinetto e nell’acqua naturale di superficie rispetto a quanto previsto… Quando la radiazione UV viene utilizzata per degradare il GO durante il trattamento dell’acqua, il tempo di irradiazione è un parametro operativo chiave…”
Questo è molto importante, perché potrebbe rappresentare un modo per eliminare o combattere gli effetti dell’ossido di grafene nel corpo umano.
Tuttavia, “gli effetti tossici dei campioni di GO trasformati UV/VL sono misurati mediante inattivazione di E. coli e S. aureus… L’esposizione ai raggi UV ha un forte impatto sull’effetto tossico di GO“.
Ciò significa che nel processo di degradazione dei punti quantici di ossido di grafene potrebbero verificarsi problemi di tossicità per gli animali e per l’ambiente.
Degradazione dell’ossido di grafene con luce ultravioletta. (Gao, Y.; Ren, X.; Zhang, X.; Chen, C. 2019)
A questo proposito, la letteratura scientifica è stata analizzata e ha portato alla luce i seguenti punti chiave.
(Wang, T.; Zhu, S.; Jiang, X., 2015) analizzano la tossicità dei punti quantici di grafene e aggiungono :
1. “I punti quantici di grafene (GQD) generano una fluorescenza intrinseca e migliorano la stabilità acquosa dell’ossido di grafene (GO), mantenendo un’ampia adattabilità chimica e un’elevata capacità di assorbimento“.
Questa affermazione è importante perché significa che la capacità assorbente del grafene è aumentata e con essa la capacità di immobilizzare gli enzimi del corpo umano.
2. “Abbiamo scoperto che i GQD (Graphene Quantum Dots, cioè i punti quantici di grafene) non hanno mostrato un’influenza evidente nei topi a causa delle loro piccole dimensioni, mentre il GO è apparso tossico, provocando anche la morte dei topi a causa dell’aggregazione di GO all’interno dei topi.
In sintesi, la GQD non ha una tossicità evidente in vitro e in vivo, anche in situazioni multidose“.
Ciò suggerisce che l’ipotetica tossicità dei GQD (Graphene Quantum Dots) è ridotta dall’esposizione alla luce solare o ai raggi ultravioletti rispetto all’ossido di grafene GO non degradato.
3. Altri autori, come (Chong, Y.; Ma, Y.; Shen, H.; Tu, X.; Zhou, X.; Xu, J.; Zhang, Z. 2014), affermano che “un’analisi dettagliata degli spettri infrarossi ha rivelato che l’assorbimento di GO distrugge l’integrità della membrana cellulare, rimuovendo il doppio strato lipidico e causando emolisi e forme aberranti. Al contrario, i GQD alterano solo la struttura e la conformazione lipidica, dando luogo a cellule aberranti“.
I ricercatori confermano quindi che gli effetti tossici dei punti quantici di grafene sono leggermente inferiori rispetto allo stesso ossido di grafene GO da cui si originano.
Tuttavia, non bisogna dimenticare che i test GQD sui globuli rossi hanno causato la formazione di cellule aberranti.
Questo potrebbe spiegare la diffusione frequente di problemi di circolazione sanguigna, infiammazione cardiaca, pericardite, miocardite e persino malattie neuromuscolari degenerative.
Infatti, lo studio di (Qu, G.; Wang, X.; Wang, Z.; Liu, S.; Jiang, G. 2013) afferma che nei loro test “i QD (Quantum Dots) hanno causato grandi danni ai macrofagi attraverso l’accumulo intracellulare di QD insieme alla generazione di specie reattive dell’ossigeno ROS, in particolare per QD rivestiti con PEG-NH2“.
Ciò indica che la tossicità dei punti quantici di ossido di grafene (ossido di grafene degradato) provoca il rilascio di radicali liberi in specie reattive dell’ossigeno (ROS) e danni ai macrofagi (cellule che nel nostro corpo distruggono gli antigeni), specialmente quando i punti quantici sono rivestiti con PEG-NH2, un composto di glicole polietilenico che, in teoria, proteggerebbe il corpo dalla tossicità del grafene.
Per inciso, tutto questo è già stato analizzato nella voce sull’interazione dell’ossido di grafene con le cellule cerebrali.
Tornando all’analisi dello studio di (Cai, G.; Xu, Z.; Yang, M.; Tang, B.; Wang, X. 2017) sulla funzionalizzazione dei tessuti di cotone con ossido di grafene e le sue proprietà anti-UV, si può dedurre che il suo obiettivo è preservare l’integrità dell’ossido di grafene nei prodotti tessili, per evitarne la degradazione e la conversione in punti quantici di grafene.
Altre indagini
Altre indagini relative ai tessuti di cotone e all’ossido di grafene sembrano confermare la loro stabilità termica.
Secondo (Krishnamoorthy, K.; Navaneethaiyer, U.; Mohan, R.; Lee, J.; Kim, SJ 2012), “l’analisi termogravimetrica (TGA) ha mostrato che i tessuti di cotone caricati con GO hanno una migliore stabilità termica rispetto ai tessuti di cotone grezzi“.
Secondo Rani, KV; Sarma, B.; Sarma, A. (2018), l’ossido di grafene non solo servirebbe a intrecciarsi con il cotone, ma potrebbe anche ricoprirlo completamente, attraverso il processo di immersione, ottenendo migliori proprietà di conduzione elettrica.
Altre indagini simili sono quelle di Ren et al. (2017), Sahito et al. (2015) e Shateri-Khalilabad e Yazdanshenas (2013), che analizzano le proprietà conduttive in tessuti flessibili di cotone e ossido di grafene pressati a caldo con ossido di grafene caricato negativamente.
L’ossido di grafene è stato introdotto anche nei tessuti in poliestere mediante stampa e tecnica di pressatura a caldo (Cao, J.; Guan, X.; Wang, Y.; Xu, L., 2021).
Simile ad altri studi (Cai, G.; Xu, Z.; Yang, M.; Tang, B.; Wang, X. 2017), il tessuto presenta conduttività elettrica, resistenza all’attrito e lavabilità.
L’ossido di grafene può anche essere introdotto attraverso i coloranti, come mostrato da Fan et al. (2020), Fang et al. (2020) e Fugetsu et al. (2010), migliorandone le proprietà elettrostatiche e la conduttività elettrica.
In questo senso, merita una menzione anche il lavoro di (Kowalczyk, D.; Fortuniak, W.; Mizerska, U.; Kaminska, I.; Makowski, T.; Brzezinski, S.; Piorkowska, E. 2017), in cui si dimostra che i tessuti rivestiti con xerogel nello 0,5-1,5% del loro peso in ossido di grafene ridotto rGO, migliorano le proprietà antistatiche e la resistenza superficiale e volumetrica.
Gli xerogel sono un tipo di gel ad alta porosità che conferisce ai tessuti trattati idrorepellenza e conduttività elettrica.
Altre ricerche si stanno concentrando sullo sviluppo e sulla fabbricazione di tessuti per la schermatura delle interferenze elettromagnetiche, utilizzando ossido di grafene e argento (Ghosh, S.; Ganguly, S.; Das, P.; Das, T.K.; Bose, M.; Singha, N.K.; Das, N.C., 2019), riuscendo a ottenere prodotti tessili che resistono a 27,36 dB nella banda X (8,2-12,4 GHz).
Oltre alla protezione contro le interferenze elettromagnetiche, è stato ottenuto un tessuto di ossido di grafene con un’elevata capacità di assorbimento delle microonde, come dichiarato da (Gupta, S.; Chang, C.; Anbalagan, A.K.; Lee, C.H.; Tai, N.H. 2020) nel loro studio.
È interessante notare che questo tessuto è progettato per operare sulla banda X (8,2-12,4 GHz).
I tessuti non intrecciati di polipropilene possono anche essere sviluppati per la realizzazione di sensori indossabili a base di grafene, ottenendo in questo modo “tessuti intelligenti“.
Questo è l’approccio di (Hasan, MM; Zhu, F.; Ahmed, A.; Khoso, NA; Deb, H.; Yuchao, L.; Yu, B., 2019).
Le applicazioni citate dagli autori includono “membrane filtranti utilizzate nell’abbigliamento e il loro potenziale uso industriale, grazie alla maggiore traspirabilità, durata, assorbenza e proprietà di filtrazione. I tessuti non tessuti in PP (polipropilene) sono ampiamente utilizzati per sviluppare articoli portatili come gli indumenti“.
In questo lavoro viene studiata una membrana a base di ossido di grafene e tessuto di polipropilene in grado di fungere da sensore di pressione.
In precedenza, Du, D.; Li, P.; Ouyang, J. (2016) avevano già sviluppato tessuti rivestiti di grafene per la realizzazione di sensori in grado di rilevare le pulsazioni e la respirazione.
Questi studi aprono la possibilità di sviluppare un’elettronica indossabile basata su tessuti flessibili che possano superare i limiti dell’elettronica rigida (Khan, J.; Mariatti, M., 2021).
Tuttavia, gli autori non sono a conoscenza o non desiderano trascendere la pericolosità dell’ossido di grafene ; infatti, secondo loro, “il grafene è il principale candidato tra le altre forme di carbonio (per sviluppare tessuti elettronici) grazie alle sue proprietà eccezionali e alla sua non tossicità“.
Per questo motivo, sembra essenziale che il tessuto abbia capacità di conducibilità termica e assorbimento elettromagnetico, come si può osservare dai loro test.
Il poliestere modificato con idrossido di sodio ha presentato il miglior risultato con un miglioramento del 30% nell’assorbimento e del 15% nella conducibilità termica rispetto al poliestere non trattato.
Un altro esempio di indumenti intelligenti con ossido di grafene sono i reggiseni sportivi (Shathi, MA; Chen, M.; Khoso, NA; Rahman, MT; Bhattacharjee, 2020), sviluppati con la tecnica di tintura dell’ossido di grafene, che “migliora la conducibilità elettrica e la resistenza alla trazione, nonché la stabilità al lavaggio e l’impedenza bassa“, concludendo che “il metodo di polimerizzazione a secco del pad può essere potenzialmente utilizzato per lo sviluppo di tessuti elettronici portatili rivestiti di grafene per dispositivi biomedici e di monitoraggio sanitario“.
Un altro tipo di tessuto in cui viene introdotto l’ossido di grafene è il “polietilentereftalato“, comunemente usato per la fabbricazione di indumenti e contenitori per bevande (Liu, X.; Qin, Z.; Dou, Z.; Liu, N.; Chen, L.; Zhu, M., 2014), nel quale caso si ricercano anche stabilità strutturale del tessuto ed elevata conducibilità elettrica.
Anche la serigrafia è stata oggetto di studio per l’applicazione dell’ossido di grafene, come emerge dal lavoro di Qu, J.; He, N.; Patil, SV; Wang, Y.; Banerjee, D.; Gao, L. (2019).
In questo caso, gli autori riassumono che “gli e-textile a base di grafene hanno suscitato grande interesse grazie alle loro promettenti applicazioni in sensori, protezione e dispositivi elettronici indossabili. In questo lavoro viene presentato un processo di serigrafia scalabile, insieme a un trattamento continuo di polimerizzazione a secco per la creazione di modelli durevoli di ossido di grafene (GO) su non-tessuti in viscosa a una profondità di penetrazione controllabile”.
Riflessioni finali sull’utilizzo dell’ossido di grafene nell’abbigliamento
L’abbigliamento con ossido di grafene GO, cotone e altri materiali potrebbe essere utilizzato per amplificare e migliorare la ricezione delle onde elettromagnetiche 5G, facilitandone la conduttività elettrica e favorendo i processi di neuromodulazione nei soggetti già inoculati tramite i cosiddetti “vaccini”.
È stato dimostrato che l’ossido di grafene si degrada quando viene a contatto con la luce ultravioletta, come riportato da Gao, Y.; Ren, X.; Zhang, X.; Chen, C. (2019), generando residui del processo di ossidazione sotto forma di punti quantici di grafene.
In ogni caso, la pericolosità dell’ossido di grafene e dei suoi derivati, inclusi i punti quantici di grafene, per la salute umana non solo sembra provata, ma è certa.
Poiché l’ossido di grafene viene degradato dalla luce solare o dall’irradiazione ultravioletta, molti ricercatori hanno sviluppato metodi per incorporare la protezione dei tessuti contro questi agenti (Miao, GY; Zhang, ZZ 2017 | Tang, X .; Tian Tian , M .; Qu, L . ; Zhu, S. et al. 2015; Tian, M. et al. 2016).
Poiché l’ossido di grafene non si degrada nel tessuto, mantiene intatte le sue proprietà di assorbimento delle radiazioni elettromagnetiche.
Appare logico che, alla luce del sospetto della presenza di ossido di grafene in prodotti tessili, verrà effettuata un’analisi esaustiva di tutti i tipi di indumenti e tessuti disponibili sul mercato, al fine di evitare questa possibile fonte di contaminazione/avvelenamento da ossido di grafene, date le sue proprietà transdermiche (consultare la voce sulle confezioni degli alimenti, dove appunto viene spiegata questa proprietà).
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