ТЕМИ

Нанотехнологии Големите рискове от извънредно малките

Нанотехнологии Големите рискове от извънредно малките


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

В една от най-известните сцени във филма Фантазия от Уолт Дисни (по стихотворение на Гьоте), Мики Маус си присвоява вълшебната шапка на своя магьосник Йенсид и поставя метла, която да носи кофи с вода и да почиства.

В началото експериментът работи много добре и облекчава тежката работа, която той би трябвало да направи сам. Действа толкова добре, че той дреме и мечтае да контролира природните сили (морето, бурите, Вселената).

Но той е приложил на практика магическите изкуства, без дори да ги е усвоил и в крайна сметка не може да контролира експеримента си. В крайна сметка метлата залива всичко с вода и не отговаря на вашите заповеди да спре задачата си. В крайна сметка при отчаян опит той го разбива на няколко парчета и всичко, което постига, е, че то се възпроизвежда в още няколко метли, които продължават да носят повече вода. За щастие, когато експериментът е напълно извън контрол, вещицата се връща и спира буйството, започнато от чирака на магьосника.

През последните години „сложихме магическа шапка“, която ни позволява да манипулираме не по-малко от атомите и молекулите. Името му е нанотехнология и представлява нова вълна, чието въздействие върху нашето общество се смята за по-дълбоко от това на информационните технологии и телекомуникациите. И, както ще видим, засега също толкова несигурни като тези на чирака на филма на Дисни.

Какво ни позволява тази нова вълшебна пръчка? Нанотехнологията успява да произвежда материали и системи чрез сглобяване на атоми и молекули, т.е.манипулация на материята в мащаба на нанометъра, което е една милионна от милиметъра (10-9 nm). За да добиете представа за размерите, за които говорим, е достатъчно да кажем, че един човешки косъм е с дебелина около 80 хиляди нанометра. Някои фигури от наносвета (обекти с размери между 0,1 nm и 100 nm.) Могат да бъдат наблюдавани на фигурата

Това коренно разграничава нанотехнологиите, които манипулират и действат върху няколко атома или молекули, от традиционната химия, която извършва реакции, включващи милиони атоми и / или молекули.

Актьорите от наносвета: Различни обекти с характерните им размери. Обектите, чийто размер е между 0,1 и 100 nm, обикновено се използват от нанотехнологиите.

Защо нанотехнологичните материали и структури са толкова привлекателни и революционни? Тъй като те имат наистина необикновени свойства и тъй като могат да бъдат използвани практически във всички човешки дейности, техните възможности ще бъдат безгранични и ще превърнат голяма част от това, което изглежда като научна фантастика в реалност днес.

Вече са синтезирани напълно нови материали, като фулерени (малки „топчета“, съставени от няколко въглеродни атома) или въглеродни нанотръби (вж. Фиг.). Последните са истински „вълшебни нишки“ 10 хиляди пъти по-малки от човешки косъм, но със съпротивление 100 пъти по-високо от това на стоманата, въпреки че са 10 пъти по-леки. Благодарение на тези свойства вече се продава всичко - от велосипеди с тегло под килограм до супер устойчиви хокейни тояги. Но най-обещаващото му приложение е в областта на електрониката, тъй като позволява производството на свръхмалки диоди или транзистори, отваряйки пътя за всички видове малки електронни устройства. Вече е произведено радио с размер на песъчинка (ще ни трябват ли „нано-пръсти“, за да го управляваме?)

Нанотръбите като много други нанометрични частици също могат да бъдат включени в общи материали, за да им придадат своите свойства. Например, има очила с хидрофобни наночастици, използвани в огледала, автомобили и очила за предотвратяване на замъгляване; Вече има дрехи, изработени с текстил, които също включват хидрофобни или бактерицидни частици, така че да отблъскват влагата и да отнемат повече време да се замърсят; филтри за пречистване на въздуха с антибактериални наночастици. Хранителната индустрия вече използва наночастици, за да модифицира текстурата и вкуса на храната, да стабилизира нейните хранителни вещества и т.н. Опаковането на храни също се разработва с хидрофобни и антибактериални наночастици, способни да запазят храната по-дълго. Някои козметични продукти (слънцезащитни продукти, сенки за очи, грим и др.) Също не избягват тази нова вълна, тъй като съдържат наночастици титанов диоксид, способни да абсорбират ултравиолетовото лъчение.

В областта на селското стопанство пестицидите с наночастици вече са комерсиализирани, което позволява по-добро прилепване на същите към третираните растения и се разработват наносензори за проследяване на растежа на посевите. В областта на медицината, наред с други неща, се правят много изследвания във връзка с контролираното освобождаване на лекарства, които, пътувайки в нанокапсули вътре в нас, достигат до инфекциозния фокус или до болния регион, който трябва да бъде освободен.

Както виждаме, няма сфера от нашия живот, която да не бъде повлияна от нанотехнологиите и очевидно благоприятно. Въпреки това светлото бъдеще, което се предсказва, има дълбока тъмна страна. В малкия свят, в който тя се движи, познатите закони на „класическата“ физика, с които сме свикнали в нашия макроскопичен свят, вече не важат (всички знаем, че ако гърне пада от балкон, трябва да бягаме, защото законът на гравитацията и тя ще бъде неумолима с нашата глава!). Напротив, законите на квантовата физика, които управляват нанометричния свят, са наистина удивителни и често противоречат на нашата декартова логика. Например, ако вместо пот имахме електрон, вече нямаше да можем да определим точното място, където се намира и нямаше да знаем дали ще отскача или ще прекоси земята, в зависимост от това дали действа като частица или като вълна.

Поради тази причина, когато даден материал се синтезира с нанометрични размери, той има тенденция да показва значителни промени в своите механични, оптични или електрически свойства спрямо тези на „по-големите си братя“. Тази ключова характеристика на нанотехнологиите е и най-големият й недостатък, тъй като имаме ограничени познания за нейните експлоатационни правила, което трябва да ни подтикне да действаме изключително внимателно. Вече има някои данни, които показват много сериозни рискове.

Различни научни изследвания заключават, че в резултат на по-малкия си размер наночастиците могат да навлязат в тялото по-лесно от макроскопичните частици, пресичайки защитни мембрани като кожата, кръвно-мозъчната бариера на мозъка и дори плацентата. Много от тях дори избягват имунната ни система, защото размерът им ги прави невидими за макрофагите, които патрулират и защитават тялото ни от чужди елементи. Тези обстоятелства и по-голямата химическа реакционна способност, която притежават (поради високата им повърхност), значително повишават тяхната токсичност по отношение на по-големите частици. Например конвенционалният титанов диоксид е много нетоксичен, но неговата нанометрична версия причинява сериозно възпаление на белите дробове, когато се абсорбира. Веднъж пуснати в околната среда, вече има доказателства, които показват, че наночастиците могат да се движат неочаквано в почвата и да носят други вещества, прикрепени към тяхната повърхност. По този начин замърсителят може да достигне по-бързо до подземните водни тела и да измине много по-голямо разстояние.

Ако тези признаци вече са обезпокоителни, има още един проблем: повечето аналитични техники, които ни позволяват да откриваме конвенционални замърсители, не работят за този тип частици (те са невидими), така че нямаме почти никакви аналитични методи за тяхното проследяване. Същото важи и за много от токсикологичните методи, използвани за определяне на въздействието върху здравето. Тази невъзможност за контрол и откриване на тези частици доведе до неуспеха да се установи регулаторна рамка, която установява разрешени максимуми (в околната среда, храни и т.н.) и одобрени аналитични техники. Поради тези огромни пропуски в нашите знания, много организации и експерти от гражданското общество препоръчват минимизиране или пълна забрана за изпускане на наночастици в околната среда, в съответствие с Принципа на предпазливост, признат от международната юриспруденция и установяващ задължението за спиране или да отмени дейности, които застрашават околната среда, въпреки липсата на достатъчно научни доказателства.

В този смисъл експертите, изготвили окончателния доклад на комисията ITRE (комисия по промишленост, изследвания и енергетика) на Европейския парламент, говориха в това отношение през 2004 г. Кралското общество и Кралската инженерна академия на Обединеното кралство в своя документ „Нанонауки и нанотехнологии: Възможности и несигурности“ препоръчват фабриките и изследователските лаборатории да третират наночастиците с високорискови отпадъци и използването им да бъде забранено. докато има по-голяма степен на знания.

Европейската общност наскоро установи задължението да посочва в храните и козметиката дали те съдържат наночастици. Много плаха мярка пред потенциалните рискове, които те предполагат.

Но реалността е, че в условията на огромния правен вакуум преминаването от лаборатории към потребителския пазар е толкова бързо, колкото и парите, които компаниите печелят с тази технология. Пазарът на "нано" вече достигна 50 000 милиона долара през 2006 г. и се смята, че ще достигне един милиард долара през 2015 г. Така че е вероятно да ядем или да слагаме някои от техните продукти върху кожата си, без да попадаме в сметката на нанотехнологичния му произход и без възможност за избор дали искаме да го направим или не. Всичко това при липса на регулации или какъвто и да е социален дебат, който анализира дълбоките социални, икономически, политически и екологични последици от технологията, която според някои ще доведе до по-дълбоки промени от самата индустриална революция.

Ако огромните научно-технологични конгломерати и техните приспособления са разширили визията си, за да видят най-съкровеното от материята, тяхната слепота (или малкото им желание да виждат) във връзка с негативните въздействия, които биха могли да имат техните творения, не се е променила особено. Те са танцували метли, съжалявам, молекули без магьосник в очите, който може да ни помогне.

От лиценз Адриана Анзолин

EcoPotal.net


Видео: Д-р Константин Тренчев,.Браун газ за нанотехнологии, медицина и енергетика. (Може 2022).