随着人们生活水平的提高，对于生鲜水果蔬菜的新鲜度的要求也越来越高，对产品的安全和品质追求也日益提升。传统的保鲜膜虽然能起到一定的保鲜效果，但由于保鲜膜和果蔬中带有细菌是不可避免的，这些细菌在保鲜膜中高湿的环境下很可能大量繁殖而使果蔬失鲜，都不能防止细菌的滋生，导致果蔬容易腐败变质，并且传统的抗菌保鲜膜制备较复杂，抗菌维持时间短，加工稳定性差。那么有没有一种保鲜膜既能够保鲜又能抑制细菌的滋生呢？因此研发优良的保鲜技术和材料对果蔬进行保鲜是很有必要的。因此科学家们制备出了石墨烯保鲜膜。

石墨烯保鲜膜

自从石墨烯被发现以来，越来越多的二维（2D）材料进入人们的视野。石墨烯，是一种新材料。我们这里说发现而不是发明，是因为自然界本来就有石墨烯。我们经常说的石墨在自然界分布非常广泛，它们就是由石墨烯堆积起来的，只是人们一直没有办法把单片的石墨烯拿出来而已。直到2004年，英国的两位科学家成功把单片的石墨烯制备出来，我们才得以深入研究石墨烯，当然这两位科学家也因此获得了2010年的诺贝尔奖。同时，两位科学家制备石墨烯的方法也传为了科学创新的佳话。

清华大学化学系张莹莹团队报道了一种可移除石墨烯“保鲜膜”，并展示了其良好的对原本在空气中不稳定的2D材料的保护效果。该石墨烯“保鲜膜”由CVD生长的大面积完整石墨烯膜、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜和热释放胶带（HRT）构成。其中HRT/PMMA层用作石墨烯转移的辅助层，保证了石墨烯保护层可以被完整、便捷的贴附和移除。将该“保鲜膜”覆盖在被保护物质表面，通过温和地加热可移除HRT，通过蒸汽可移除PMMA，从而留下石墨烯层；如果需要移除该石墨烯层释放出下层的被保护物质，可以再次借助HRT，将石墨烯揭除。

该工作以黑磷（BP）为例，展示了石墨烯“保鲜膜”优异的密封效果。通过系统地跟踪裸露的黑磷和被石墨烯保护的黑磷在空气中随时间演变过程中形貌和结构的变化，发现裸露的黑磷在空气中很容易被氧化（24小时之后便明显氧化），并且较高的湿度环境会进一步加速黑磷的降解。而被石墨烯保护的黑磷，即使在高湿度条件下，也可以在长达18天的监测中保持稳定，从而证实了石墨烯密封层可以有效地阻挡空气中的氧气和水。更重要的是，该石墨烯层可以借助热释放胶带被揭除，使得被保护的物质“重见天日”，基于该石墨烯“保鲜膜”便捷的使用用法和出色的保护效果。

石墨烯抗菌原理：

1、 物理切割（纳米刀），石墨烯尖锐物理边缘切割细菌病毒表面，破坏细胞壁和膜结构，造成胞内物质泄漏和代谢紊 乱，最终导致细菌病毒死亡；

2、破坏细胞膜：膜表面成分提取，石墨烯具有超大比表面 积和疏水性，可以有效接触或插入方式吸附结合细菌病毒表 面的磷脂分子，从而破坏细胞膜结构；

3、物理捕获，石墨烯会通过包裹方式将细菌同周围介质隔 离，进而阻断其增殖，达到抑菌效果；

4、 氧化应激作用，在同细菌接触过程中，石墨烯表面缺陷 和尖锐的边缘结构均会诱导细菌产生活性氧成分，导致其代谢紊乱。

5、 电荷传导，通过石墨烯传到细菌表面电荷，破坏细胞膜 的生理活动和功能，造成细菌代谢紊乱，促使其死亡。 石墨烯保鲜膜抗菌作用稳定，持续时间长，能够明显提高果蔬的存储质量和存储时间。

抗菌保鲜膜的作用，一是防止膜本身生长微生物；二是膜中含有挥发性杀菌物质，可以抑制包装果蔬的微生物生长，在国家的政策指导下，国内大量企业围绕石墨烯材料展开了创业和研发，一大批相关产品面世销售。当然，这些产品里，有些是非常优秀的功能产品，给我们的生活带来了便捷。石墨烯保鲜膜的研发对于食物保鲜具有非常重要的作用。

石墨烯保鲜膜的弊端

假如让一头大象四脚并拢站在一支竖着的铅笔上，笔尖对准一张保鲜膜厚的石墨烯薄膜上，请问，薄膜是否会被扎破？

这是前几年网上流传的一个问题。从理论上讲，薄膜不会被扎破。这就是石墨烯的特点——它是最强、最坚硬的材料之一，比金刚石还硬；也是最薄、最轻的材料之一，还是极好的导电、导热材料……

然而作为21世纪战略新兴材料，当将他用在保鲜膜上时他最大的弊端就是不可降解性，保鲜膜作为日常生活中的消耗品，降解问题就显得尤为重要。

石墨烯膜除了抑菌保鲜，还能做什么？

石墨烯薄膜应用

1、石墨烯可以应用在导热膜上面，发挥它优秀的导热性能，用于智能手机、平板电脑等设备的散热层。

2、利用石墨烯的导电透光以及高度柔性，可以用来制作柔性显示屏、可穿戴设备等。

3、石墨烯巨大的比表面积和优异的电子传输性能，是的传感器领域成为石墨烯薄膜的一大目标市场。

4、除了以上三个方面之外，石墨烯对硅的替代有望带来半导体领域颠覆性的革命，成为下一代集成电路、超级计算机的基础材料。

石墨烯薄膜应用汇总

1、导热膜:优异的导热性能，将热量短时间内迅速转移，主要应用在智能手机、平板电脑、大功率电子设备、精密仪器等方面。

2、柔性显示:良好的导电性与透光性，力学性能好，高柔韧性，主要应用在高导膜、移动设备、显示终端、可穿戴设备等方面。

3、传感器:石墨烯优异的导电性，比表面积大，电子传输快，主要应用在可穿戴设备、医疗、环境监测等方面。

4、集成电路:极快的电子迁移率、热稳定，主要应用在性超级计算机、高频芯片、精密电子元件等方面。

文章来源： 金锄头文库，云蕊谷，人民政协网