Namate die kleurstof wegbly, waar gaan die nanopartikels? Jiaxing Huang, Noordwes-Universiteit, CC BY-ND

Grafene is iets van 'n bekende persoon in die wêreld van nanoskoolmateriale. Geïsoleer in 2004 deur Nobelpryswenners Andre Geim en Konstantin Novoselov, vind hierdie ultrafyn velle koolstofatome reeds nuwe gebruike in gebiede soos elektroniese, hoë-doeltreffend verwarming stelsels, water suiwering tegnologie en selfs gholfballe. Volgens onlangse navorsing wat in die joernaal Chem gepubliseer is, hare kleurstowwe kan nou by hierdie lys gevoeg word.

Maar hoe veilig en verantwoordelik is hierdie nuwe gebruik van die koolstofgebaseerde wondermateriaal?

Noordwes-Universiteit se persverklaring met trots aangekondig, "Graphene vind nuwe aansoek as nie-giftige, anti-statiese hare kleurstof." Die aankondiging het hoofde soos "Genoeg met die giftige hare kleurstowwe. Ons kon grafene eerder gebruik, "En"'Miracle materiaal' grafene gebruik om die uiteindelike haarverf te skep. "

Uit hierdie hoofstukke kan jy vergewe word om die idee te kry dat die veiligheid van grafene-gebaseerde hare kleurstowwe 'n klaarblyklike ooreenkoms is. nog die potensiële gesondheids- en omgewingsimpakte bestudeer het van ingenieurswese nanomateriale vir meer jare as wat ek omgee om te onthou, Vind ek so oordrewe optimistiese uitsprake bekommerd - veral wanneer hulle nie deur duidelike bewyse gerugsteun word nie.

Klein materiaal, potensieel groter probleme

Geprofileerde nanomateriale soos grafeen en grafeenoksied (die spesifieke vorm wat in die kleurstofeksperimente gebruik word) is nie noodwendig skadelik nie. Maar nanomateriale kan op ongewone maniere optree wat afhang van deeltjiegrootte, vorm, chemie en toepassing. As gevolg hiervan is navorsers lank reeds versigtig om hulle 'n skoon gesondheidsrekening te gee sonder om hulle eers deeglik te toets. En terwyl a groot ondersoek tot op datum dui nie op grafene is besonder gevaarlik nie, en stel nie voor dat dit heeltemal veilig is nie.

'N Vinnige soektog van wetenskaplike referate oor die afgelope paar jaar toon dat sedert 2004 oor 2,000-studies gepubliseer is wat die toksien van grafene noem; byna 500 is alleen in 2017 gepubliseer.

Hierdie groeiende navorsingstelsel dui daarop dat as grafeen in jou liggaam of die omgewing in genoegsame hoeveelhede inkom, dit skade kan veroorsaak. 'N 2016-oorsig het byvoorbeeld aangedui dat grafienoksieddeeltjies kan lei tot longskade by hoë dosisse (ekwivalent aan ongeveer 0.7 gram ingeasemde materiaal). Nog 'n resensie gepubliseer in 2017 het voorgestel dat hierdie Materiaal kan die biologie beïnvloed van sommige plante en alge, sowel as ongewerwelde diere en werweldiere na die onderkant van die ekologiese piramide. Die skrywers van die 2017-studie het bevind dat navorsing "onomwonde bevestig dat grafeen in enige van sy talle vorms en afgeleides moet benader word as 'n potensiële gevaarlike materiaal."

Hierdie studies moet versigtig benader word, aangesien die presiese risiko's van blootstelling aan grafene afhang van hoe die materiaal gebruik word, hoe blootstelling voorkom en hoeveel daarvan voorkom. Tog is daar genoeg bewyse dat hierdie stof versigtig gebruik moet word - veral waar daar 'n hoë kans op blootstelling is of dat dit in die omgewing vrygestel kan word.

Ongelukkig merk grafiese hare kleurstowwe albei hierdie bokse. So gebruik word, is die stof potensieel inhaleerbaar (veral met spuitprodukte) en kan dit deur sorgelose gebruik ingestel word. Dit is ook byna gewaarborg dat oortollige grafienbevattende kleurstof in die drein en in die omgewing sal afwas.

Hier is dringendheid nodig om te verseker dat die materiaal aanvaarbaar veilig is. Dit is iets wat verder gaan as die oënskynlike gesag van 'n persverklaringsopskrif. Trouens, sulke misleidende hoofde kan uiteindelik teenproduktief wees, aangesien hulle pogings ondermyn om betroubaarheid met verbruikers en beleggers te toon.

Ondermyning van ander pogings?

Ek het gewaarsku hoe minproduktiewe sulke opskrifte deur my kollega Tim Harper, stigter van G2O Water Technologies - 'n maatskappy wat gebruik maak van grafenoksied-bedekte membrane om afvalwater te behandel. Soos baie maatskappye in hierdie gebied werk G2O om verantwoordelik te wees vir grafene deur die hoeveelheid grafene wat uiteindelik aan die omgewing vrygestel word, te verminder.

Tog, soos Tim my daarop gewys het, as mense geleer word om te glo "wat 'n paar gram grafene in die dreineer elke keer as jy jou hare verf, is dit OK, dit ongeldig maak al die werk wat ons doen om seker te maak dat die paar nanogramme grafene op ons membranes bly sit. "Baie maatskappye wat nanomateriale gebruik, probeer om die regte ding te doen, maar dit is moeilik om die tyd en koste van verantwoordelikheid te regverdig wanneer iemand anders se meer cavalier-aksies jou pogings onderdruk.

Hier kan naïefse aansprake van veiligheids- en gung-ho-benaderings tot die bevordering van grafeenbevattende produkte die verantwoordelike ontwikkeling en gebruik van hierdie materiaal baie maklik bedreig. En as maatskappye terug trek om verantwoordelik te wees, is daar 'n gevaar dat verbruikers, beleggers en selfs reguleerders vertroue sal verloor in hul vermoë om die veiligheid van produkte van alle soorte te verseker.

As dit gebeur, sal verbruikers die uiteindelike verloorders wees. Gebruik verantwoordelik, grafene kan lei tot meer volhoubare en omgewingsvriendelike produkte. Alhoewel ek die publiek oor die afgelope paar dekades gekyk het na tegnologie soos genetiese ingenieurswese, is ek daarvan bewus dat die vertroue van belanghebbendes en verbruikers nie die tegnologie kan stamp nie, ongeag hoe veilig en voordelig hulle is.

Oorpresterende resultate en uitsigrisiko

Dit is waar navorsers en hul instellings verder moet beweeg as 'n "ekonomie van beloftes"Wat op hiperbool spog en versigtigheid ontmoedig, en dink meer krities oor hoe hul stellings uiteindelik die verantwoordelike en voordelige ontwikkeling van 'n tegnologie kan ondermyn. Hulle kan selfs oorweeg om riglyne te gebruik, soos die Beginsels vir Verantwoordelike Innovasie ontwikkel deur die organisasie Samelewing Binnekant, byvoorbeeld, om te lei wat hulle doen en sê.

Vir hul krediet het die skrywers van die kleurstofstudie 'n aanname gegee vir navorsing oor grafeneveiligheid, hoofsaaklik op 'n veronderstelde vlak van veiligheid in vergelyking met huidige kleurprodukte. Nogtans het hierdie perfunitiewe vlak van versigtigheid versuim om dit in die persverklaring, wat 'n "nuwe hare kleurstof wat nie-toksies, nondamaging en duur deur baie was sonder om te verdwyn."

Dit kan blyk dat grafeen-gebaseerde haarkleurmiddels veilig ontwikkel kan word. Om eerlik te wees, die aangemelde aansoek is nog nie eens naby aan kommersiële R&D nie, maar maak nie saak met die salonrak nie. En daar is beslis 'n saak om te vervang om sommige van die harde chemikalieë wat tans in sommige produkte gebruik word met meer goedaardige kinders. Maar dit sal nie gebeur nie, terwyl navorsers en hul instansies oor legitimate bekommernisse glip en waarsku met blinde optimisme.

Deur meer aandag te gee aan hoe navorsing oor nanomateriale opgestel en bevorder word, kan navorsers en hul akademiese instellings baie doen om te verseker dat toekomstige nano-geaktiveerde verbruikersprodukte veilig, voordelig en veral verantwoordelik is.

Oor Die Skrywer

Andrew Maynard, Direkteur, Risk Innovation Lab, Arizona State University

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

at InnerSelf Market en Amazon