shadow

Опасны ли нанотехнологии?


shadow

Нравится это кому-то или нет, но в области нанотехнологий сейчас происходит настоящий бум. Достаточно сказать, что начиная с 2001 года американцы инвестировали в эти технологии порядка 10 миллиардов долларов, а у нас в России к концу этого года сумма вложений должна составить 310 миллиардов рублей.

Для чего нужны такие траты? Ученые хотят создать технологии, позволяющие управлять материей на нанометровом уровне, то есть в их поле деятельности войдут объекты размером в миллиардную долю метра. А это — длина молекулы!

Почему же нужно работать с такими микроскопическими величинами? «А потому что столь малые частицы ведут себя крайне необычно, не подчиняясь законам классической физики», — объясняет Алексис Винь, инженер «ИНЕРИС’а» (Французский Национальный институт природоохранных технологий и экологических опасностей). — Вот, к примеру, золото. Ниже определенной границы оптические свойства его молекул меняются: молекулы начинают отражать не желтый, а красный цвет!»

Ученые честно признаются, что они не в состоянии пока подробно объяснить причудливые правила наномира. Ясно одно: чем меньше размеры частицы, тем теснее она связана с окружающей средой и активнее реагирует на ее изменения. А всё потому, что когда мы уменьшаем объект, его объем сократится в большей степени, чем площадь его поверхности. То есть чем меньше частица, тем большее число ее атомов располагается не в глубине, а на периферии. Возьмем магемит, магнитную форму оксида железа. На микрометровом уровне ничего необычного заметить нельзя. Зато когда диаметр его частиц уменьшается, переходя за черту 10 нанометров, он сразу превращается в крошечный сачок, способный улавливать ядовитые вещества, в частности — мышьяк. Поэтому многие исследователи предсказывают ему большое будущее, ведь описанное свойство очень даже пригодится, например, для очищения воды в колодцах, которые в населенных пунктах развивающихся стран частенько бывают отравлены природным мышьяком.

Вышли ли нанотехнологии из стен лабораторий?

Да. Согласно данным, представленным Французским агентством по безопасности и охране окружающей среды, наночастицы уже в наши дни введены в состав около 600 различных товаров. Простейший пример — диоксид титана, который служит фильтром, задерживающим ультрафиолетовые лучи в кремах от загара. Другую частицу — углеродную нанотрубку, или УНТ — можно обнаружить во многих спортивных изделиях: от велосипедных рам и досок для серфинга до теннисных ракеток. «0, их там совсем немного, — уточняет Даниель Бернар, инженер французской фирмы «Аркема», производящей такие трубки.

— В каждой из ракеток, которыми пользуются теннисисты с мировым именем, содержится менее 2 грамм УНТ, но даже столь мизерного, казалось бы, количества вполне хватает, чтобы сделать эти ракетки суперпрочными; благодаря наличию нанотрубок значительно сокращается количество микротрещин, обычно повинных в поломках». Автомобильная и авиационная промышленности в скором времени также смогут широко прибегать к использованию наночастиц для получения более крепких и легких материалов.

Интересно, что нанотехнологии вовсе не являются детищем 21-го века. Немецкие ученые недавно обнаружили УНТ в составе стали средневековых восточных сабель. Холодное оружие сарацинов было столь острым, что, говорят, им можно было разрезать пополам шелковый платок, подброшенный в воздух. В процессе изготовления клинков раскаленную добела сталь подвергали резкому охлаждению. В результате из углерода, частицы которого содержатся в любой стали, спонтанно образовывались нанотрубки.

И о чём же тогда беспокоиться?

Нанотехнология — модная тема, о которой говорят постоянно. И в хоре голосов нередко слышны те, кто предупреждает о возможных опасностях. Возьмем медицину. В ближайшем будущем исследователи надеются использовать нанотехнологии для того, чтобы доставлять лекарства к тому или иному месту организма. Лучших кандидатов для исполнения этой роли, чем углеродные нанотрубки, не придумать. С одной стороны, они обладают достаточным объемом для заполнения их необходимыми лекарственными препаратами, а с другой, микроскопический размер позволяет ввести их в больные клетки для того, чтобы непосредственно внутри высвободить лекарство. Предельно целенаправленный, а значит, и гораздо более эффективный курс лечения! Что и говорить: на бумаге сценарий революционного метода лечения выглядит чрезвычайно заманчиво! Но один вопрос всё-таки возникает: «А как отреагирует на подобную помощь человеческий организм?» Поэтому здравомыслящие врачи настроены не так уж оптимистично, они требуют экспериментальных проверок наночастиц на токсичность.

Углеродные нанотрубки — УНТ — получаются из графитовых плоскостей — сетки атомов углерода. Размеры нанотрубок поражают воображение: несколько микрон в длину, а диаметр в 100 раз меньше, то есть нанотрубка в 10 000 раз тоньше волоса! Не менее удивительны и их физические свойства: так, сплетенный из нанотрубок канат в десять раз прочнее стального троса такого же диаметра. А поскольку УНТ — это еще вдобавок и отличный термо- и электропроводник, то легко понять, как ждут промышленники повсеместного внедрения подобных технологий.

Опасны ли нанотехнологии?

Итак, токсичные или нет?

На этот простой, казалось бы, вопрос… ответа нет! Исследователи всего мира ведут испытания, пытаясь понять, могут ли наночастицы нанести вред человеческому организму. Альберто Бьянко, химик из французского Национального центра научных ис-следований, решил добиться ясности в этом вопросе. Со своей командой он изучил уже более полусотни различных научных публикаций. И каков же его вердикт? «Проведенных исследований недостаточно, так как мы не имеем результатов долгосрочных экспериментов», — отвечает Бьянко. И уточняет: «Опыты на грызунах позволяют получить информацию о краткосрочном — несколько месяцев, не более — воздействии УНТ на живой организм. Кроме того, иногда может понадобиться вводить пациенту большое количество доз и с равными временными интервалами. Пока еще никто не исследовал влияния на организм такого варианта лечения». А что говорят уже проведенные опыты? Ученые вводили УНТ в организм подопытных животных, после чего наблюдали за состоянием их здоровья. В научно-исследовательском институте ИНЕРИС, где как раз оценивается степень риска введения в практику новых технологий, были проведены тесты на грызунах. «Мы заметили, что УНТ добираются до легких, но этот барьер преодолеть не могут и в кровь не попадают», — комментирует один из специалистов института. УНТ скапливаются в легких, а дальше происходит то, что очень напоминает попадание в легкие частиц асбеста, которое может привести к раку. И что же делать? Сейчас уже очевидно, что риск действительно существует, — считают ученые. Значит, надо позаботиться о мерах предосторожности. Что это за меры? До тех пор пока людям не станет доподлинно известно о токсичности или, наоборот, безвредности наноструктур, лучше по возможности воздержаться от их применения по отношению к человеку. Иными словами, все рассказы о доставке лекарственных препаратов к больным органам человека не более чем научная гипотеза. «И в самом деле, очень трудно сказать, наступит ли когда-нибудь день, когда такая технология станет реальностью», — заключает Альберто Бьянко. Как говорится, не зная броду, не суйся в воду!

Работа с УНТ

При изготовлении нанотрубок приходится постоянно думать о мерах предосторожности. «У нас существует два строжайших правила: никогда не допускать попадания наночастиц в атмосферу и исключить всякую возможность прямого контакта персонала с ними», — комментирует Даниель Бернар, инженер компании «Аркема», занимающейся изготовлением нанотрубок. Все сотрудники работают в защитных костюмах и в шлемах с системой жизнеобеспечения, а все манипуляции с химическими веществами производят в герметичных камерах, пользуясь резиновыми перчатками, вмонтированными в фасадную стенку камер. «Любые частицы, находящиеся в воздухе камеры, удаляются с помощью труб вытяжной вентиляции и улавливаются высокопродуктивными фильтрами, способными задержать пылинки диаметром в 1 нм, — объясняет г-н Бернар. — Весь собранный «мусор» помещается в пластиковые мешки, те запечатываются оплавлением и отправляются в печь для уничтожения».

Наножучки и наночипы — будущие вездесущие соглядатаи?

Опасны ли нанотехнологии?

Вы когда-нибудь слышали об электронных устройствах RFID? (Аббревиатура английского термина Radio Frequency Identification, означающего — «радиочастотная идентификация»). Эти товарные этикетки XXI века уже кое-где заменяют штриховые коды. В Париже ими оборудованы многоразовые проездные билеты на метро, автоматически открывающие турникет. В настоящее время они размером с почтовую марку. Этого вполне хватает, чтобы поместить на них достаточный объем памяти (с личными данными человека и его медицинской картой.), а также небольшую антенну в форме плоской змейки, чтобы можно было передавать на расстоянии нужные сведения. И что мы имеем в итоге? А то, что при определенных условиях, любая информация, от самой банальной до строго конфиденциальной, становится при желании доступной. Смахивает на телевизионные «реалити-шоу», не правда ли? А теперь представьте на минуту, что начнется завтра, когда нанотехнологии позволят создать невидимую человеческому глазу подслушивающую и подглядывающую аппаратуру. Во французской Национальной комиссии по информатике и гражданским свободам, сотрудники которой следят за соблюдением неприкосновенности частной жизни, проблему восприняли со всей серьезностью. «Это настоящий вызов современному обществу», — говорит председатель комиссии Алекс Тюрк, — при нынешних темпах развития, организация системы всеобщего контроля станет возможной уже через пять-десять лет». Перспектива, от которой волосы встают дыбом. Дома, на улице, в школе, в офисе… да где угодно можно будет накидать мириады наножучков, способных денно и нощно следить за каждым человеком. «Это будет неслыханное нарушение основополагающих прав человека, посягательство на нашу свободу, — предупреждает Алекс Тюрк. — Чувствуя, что за ними ведется непрестанная слежка, люди начнут цензурировать собственную речь… и в конце концов все будут говорить и думать одно и то же. Я называю это ментальным клонированием!» Но как избежать подобных ужасов? «Мы внимательно следим за ходом научных исследований, — отвечает Алекс Тюрк, — и готовим соответствующие рекомендации французским парла». А нам остается лишь надеяться, что производство наножучков, по вине которых каждый из нас рискует оказаться объектом постоянного незримого наблюдения, будет строго-настрого запрещено.

Источник


Новости партнёров:

shadow
shadow

Добавить комментарий

Войти без регистрации: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *