То, что мы обычно называем (постоянным) магнетизмом, правильнее называть ферромагнетизмом. Материалу, такому как железо (отсюда "ферро"), никелю или кобальту, свойственно намагничиваться в присутствии внешнего магнита или магнитного поля, причем магнетизм сохраняется после удаления внешнего поля.
Парамагнетизм относится к свойству материала становиться магнитным в присутствии внешнего магнита или магнитного поля. Это индуцированный магнетизм, который сохраняется только при приложении внешнего магнитного поля. Сила парамагнетизма пропорциональна силе приложенного магнитного поля. Дополнительным типом магнетизма, проявляемого некоторыми синтетическими материалами, является суперпарамагнетизм. Это более сложное свойство, но определяется как наличие чистого парамагнитного отклика, в то же время демонстрирующего ферромагнитное или ферримагнитно упорядоченное состояние на микроскопическом уровне.
Ключевым моментом является то, что оксид графена не содержит ферромагнитного материала, такого как железо, но благодаря своим парамагнитным свойствам все еще может намагничиваться при наличии внешнего магнита. Это может объяснить многочисленные анекдотически наблюдаемые эффекты прилипания магнитов к месту инъекции у некоторых людей.
Использование графена в промышленности и медицине
С момента открытия графена сфера применения в различных научных дисциплинах резко возросла, и были достигнуты огромные успехи, особенно в области высокочастотной электроники, биохимических и магнитных датчиков, фотоприемников со сверхширокополосной связью, а также накопления и генерации энергии.
Оксид графена (GO) представляет собой окисленную форму графенового семейства наноматериалов (GFN). Оксид графена (GO) и восстановленный оксид графена (rGO), как упоминалось ранее, являются материалами, используемыми в многочисленных приложениях и областях. Ключевое различие между оксидом графена и восстановленным оксидом графена заключается в том, что оксид графена содержит кислородсодержащие функциональные группы, тогда как восстановленный оксид графена лишен кислородсодержащих функциональных групп.
Благодаря чрезвычайно большой площади поверхности эти материалы считаются превосходными для использования в качестве электродных материалов в батареях и двухслойных конденсаторах, а также в топливных элементах и солнечных батареях. Таким образом, GFN широко используется в накопителях энергии, наноэлектронных устройствах, батареях и для инкапсуляции окислительно-восстановительных ферментов для улучшения электронной связи между ферментами и электродами.12
Интерес к использованию связанных с графеном наноматериалов (GFN) в медицине обусловлен главным образом экстраординарными свойствами графена, включая его механические свойства, гибкость, прозрачность и термоэлектропроводность.13 Причиной задержки стала его биологическая токсичность. Несмотря на его известную токсичность, исследователи уже начали изучать возможность применения графена в центральной нервной системе для маркировки клеток и мониторинга живых клеток в режиме реального времени. Это позволяет доставлять в мозг молекулы (химерную мРНК), которые обычно отторгаются гематоэнцефалическим барьером, поскольку GFN легко проникает через этот и другие мембранные барьеры. Кроме того, было также предложено, чтобы взаимодействие графена с нервными клетками было чрезвычайно выгодным для изучения их электрического поведения или облегчения регенерации нейронов путем содействия контролируемому удлинению нейронных отростков. Эти приложения открывают новые области применения в нейротерапии или манипуляциях.
Доступная большая площадь поверхности и возможность конъюгации различных молекул на ее поверхности делают графен отличным материалом для хранения и переноса лекарств, генов (включая siRNA и мРНК), антител и белков (вирусных / микробных) в организм.
Функционализация GO также уменьшает агломерацию. До сих пор определенные нуклеиновые кислоты, пептиды и белки использовались для ‘функционализации’ оксида графена в качестве биосенсора. Короче говоря, GO имеет потенциал для использования в биосенсорах благодаря своим уникальным характеристикам, таким как легкая модификация поверхности, высокая механическая прочность, хорошая диспергируемость в воде и фотолюминесценция.13, 14, 15, 16