Ahogy a festék elhasználódik, hova tűnnek a nanorészecskék? Jiaxing Huang, Északnyugati Egyetem, CC BY-ND
A grafén valami híresség a nanoméretű anyagok világában. 2004-ben a Nobel-díjasok izolálták Andre Geim és Konstantin Novoselov, ezek az ultravékony szénatomok már újszerű felhasználást találnak az olyan területeken, mint a elektronika, nagy hatékonyságú fűtési rendszerek, víztisztítási technológiák és a akár golflabda. A Chem folyóiratban megjelent legújabb kutatások szerint hajfestékek most felvehetők ebbe a listába.
De mennyire biztonságos és felelősségteljes a szénalapú csodaanyag új felhasználása?
Északnyugati Egyetem sajtóközlemény büszkén jelentette be: "A grafén új alkalmazást talál nem toxikus, antisztatikus hajfestékként." A bejelentés olyan címsorokat szült, mint „Elég a mérgező hajfestékekkel. Használhatnánk helyette grafént, "És"A „csodálatos anyag” grafén a végső hajfesték létrehozására szolgál. "
Ezekből a címsorokból megbocsátható, ha azt az ötletet kapta, hogy a grafén alapú hajfestékek biztonsága kész üzlet. Még miután tanulmányozták a lehetséges egészségügyi és környezeti hatásokat gyártott nanoanyagok több évre van szükségem, mint amire emlékszem, Aggasztónak tartom az ilyen túl optimista kijelentéseket - különösen, ha azokat nem támasztják alá egyértelmű bizonyítékok.
Apró anyagok, potenciálisan nagyobb problémák
Az olyan mesterséges nanoanyagok, mint a grafén és a grafén-oxid (a festékkísérletekben használt speciális forma) nem feltétlenül károsak. De a nanoanyagok szokatlan módon viselkedhetnek, amelyek a részecskemérettől, formától, kémiai anyagtól és alkalmazástól függenek. Emiatt a kutatók már régóta óvatosak voltak azzal kapcsolatban, hogy tiszta egészségügyi számlát adnak nekik anélkül, hogy először alaposan tesztelnék őket. És míg a eddigi nagy kutatási anyag nem jelzi, hogy a grafén különösen veszélyes, és nem is sugallja, hogy teljesen biztonságos.
Az elmúlt évek gyors tudományos kutatásai azt mutatják, hogy 2004 óta több mint 2,000 tanulmány jelent meg, amelyek grafén toxicitást emlegetnek; csak 500-ben csaknem 2017 jelent meg.
Ez az egyre növekvő kutatási csoport azt sugallja, hogy ha a grafén elegendő mennyiségben jut be a testébe vagy a környezetbe, az kárt okozhat. Egy 2016-os áttekintés például azt mutatta, hogy a grafén-oxid részecskék képesek nagy dózisban tüdőkárosodást okozhat (kb. 0.7 gramm belélegzett anyagnak felel meg). Egy másik, 2017-ben közzétett áttekintés ezeket javasolta anyagok befolyásolhatják a biológiát egyes növények és algák, valamint gerinctelenek és gerincesek az ökológiai piramis alsó vége felé. A 2017-es tanulmány szerzői arra a következtetésre jutottak, hogy a kutatás "egyértelműen megerősíti, hogy a grafént számos formája és származéka bármelyikében potenciálisan veszélyes anyagként kell megközelíteni".
Ezeket a vizsgálatokat körültekintően kell megközelíteni, mivel a grafén expozíció pontos kockázata attól függ, hogy az anyagot hogyan használják fel, hogyan történik az expozíció és mekkora rész van benne. Ennek ellenére elegendő bizonyíték áll rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy ezt az anyagot körültekintően kell használni - különösen ott, ahol nagy az expozíció esélye, vagy a környezetbe kerülhet.
Sajnos a grafén alapú hajfestékek mindkét jelölőnégyzetet bejelölik. Ilyen módon az anyag potenciálisan belélegezhető (különösen a permetezhető termékeknél), és gondatlan használat révén lenyelhető. Szinte garantált, hogy a felesleges graféntartalmú festék lemossa a csatornába és a környezetbe.
Itt kellő gondosságra van szükség annak biztosításához, hogy az anyag elfogadhatóan biztonságos legyen. Ez meghaladja a sajtóközlemény címsorának látszólagos tekintélyét. Valójában az ilyen megtévesztő címsorok kontraproduktívak lehetnek, mivel aláássák a fogyasztók és befektetők iránti megbízhatóság bizonyítására tett erőfeszítéseket.
Aláássa az egyéb erőfeszítéseket?
Tim Harper kollégám, az alapítója figyelmeztetett arra, hogy mennyire kontraproduktívak lehetnek az ilyen címsorok G2O víztechnológiák - olyan társaság, amely grafén-oxiddal bevont membránokat használ a szennyvíz tisztítására. Mint sok ezen a területen működő vállalat, a G2O is azon dolgozik, hogy felelősségteljesen használja a grafént, minimalizálva a környezetbe kerülő grafén mennyiségét.
Mégis, ahogy Tim rám utalt, ha az embereket elhitetik velünk, hogy „ha néhány gramm grafént a csatornába dobunk, minden alkalommal, amikor hajat festünk, ez érvénytelenné teszi azt a munkát, amelyet azért végzünk, hogy a néhány nanogramm grafén membránjaink helyben maradnak. ” Sok nanoanyagot használó vállalat megpróbálja helyesen cselekedni, de nehéz megalapozni a felelősségvállalás idejét és költségét, amikor valaki más lovasabb cselekedetei aláássák az erőfeszítéseit.
Itt a biztonság naiv állításai és a graféntartalmú termékek népszerűsítésének gung-ho megközelítései nagyon könnyen veszélyeztethetik ennek az anyagnak a felelős fejlődését és felhasználását. Ha pedig a vállalatok visszavonják a felelősségteljes fellépést, fennáll annak a veszélye, hogy a fogyasztók, a befektetők és még a szabályozók is elveszítik bizalmukat abban, hogy képesek biztosítani a mindenféle termék biztonságát.
Ha ez megtörténik, akkor a fogyasztók lesznek a végső vesztesek. Felelősen használva a grafén fenntarthatóbb és környezetbarátabb termékekhez vezethet. Mégis figyeltem az elmúlt néhány évtizedben az olyan technológiák, mint a géntechnológia elleni közvélemény visszahatását, tisztában vagyok azzal, hogy az érdekeltek és a fogyasztók bizalmának elmaradása eltorlaszolhatja a technológiákat, függetlenül attól, hogy mennyire biztonságosak és hasznosak.
Túlzottan ígéretes eredmények és a kockázatok figyelmen kívül hagyása
A kutatóknak és intézményeiknek itt kell meghaladniuk aaz ígéretek gazdasága”, Amely a hiperbolára ösztönöz és elriasztja az óvatosságot, és kritikusabban gondolkodik azon, hogy állításaik miként is alááshatják végül egy technológia felelősségteljes és hasznos fejlesztését. Még az irányelvek, például a A felelős innováció alapelvei fejlesztette ki a szervezet Társadalom bentpéldául, hogy irányítsák mit csinálnak és mondanak.
Becsületükre legyen mondva, hogy a festékvizsgálat szerzői átmenetileg megemlítették a grafén biztonságosságával kapcsolatos kutatásokat, főként a jelenlegi festéktermékekkel összehasonlítva egy feltételezett biztonsági szintre összpontosítva. Még az óvatosságnak ez a felszólító szintje sem sikerült bejutni a sajtóközlemény, amely egy „nem toxikus, nem káros és sok mosáson át tartó, elhalványuló hajfestéket hirdetett”.
Kiderülhet, hogy a grafén alapú hajfestékek biztonságosan kifejleszthetők. Hogy igazságos legyek, a bejelentett alkalmazás még csak közel sem áll a kereskedelmi K + F-hez, ügyeljen a szalon polcára. És minden bizonnyal felmerül az eset, amikor néhányat helyettesítünk jelenleg egyes termékekben használt kemény vegyi anyagok jóindulatúbbakkal. De ez nem történik meg, amíg a kutatók és intézményeik vak optimizmussal átfedik a jogos aggályokat és figyelmeztetéseket.
A kutatók és tudományos intézményeik sokkal inkább odafigyelhetnek arra, hogy a nanoanyagokkal kapcsolatos kutatások milyen formában és módon mozdulnak elő és hogyan mozdíthatók elő, sokat tehetnek azért, hogy a jövőben a nano-alapú fogyasztási cikkek biztonságosak, előnyösek és mindenekelőtt felelősek legyenek.
A szerzőről
Andrew Maynard, a Risk Innovation Lab igazgatója, Arizona State University
Ezt a cikket eredetileg közzétették A beszélgetés. Olvassa el a eredeti cikk.
Kapcsolódó könyvek
at InnerSelf Market és Amazon
