Basics
Wat is nanotechnologie?
Nanotechnologie is een erg gevarieerd domein van de wetenschap, die alle activiteiten omvat die zich afspelenop het niveau van atomen en moleculen (of, meer specifiek, tussen 1 en 100 nanometer) en die gebruikt zouden kunnen worden in de echte wereld. Door deze verscheidenheid praten veel wetenschappers liever over nanotechnologieën dan over nanotechnologie.
Een gemeenschappelijk kenmerk dat vele nanotechnologieën gemeen hebben, is dat ze gebruik maken van de speciale eigenschappen die materialen op deze schaal vertonen. Door bijvoorbeeld een bepaald volume van materiaal te verdelen in nanodeeltjes, vergroot je de oppervlakte enorm. Dat maakt het materiaal veel reactiever. Daarom smelt poedersuiker bijvoorbeeld veel sneller dan kristalsuiker. Door hun kleine afmetingen kunnen sommige nanodeeltjes doorheen de huid opgenomen worden en kunnen ze lichaamscellen binnendringen.
Net als elke nieuwe technologie (zoals indertijd elektriciteit en meer recent de biotechnologie) kunnen al deze speciale kenmerken zeer nuttig of schadelijk zijn, afhankelijk van de situatie.
Info cards
Veel! Op deze schaal kunnen alledaagse materialen nieuwe elektrische, chemische en magnetische eigenschappen vertonen. We kunnen individuele atomen bewerken en zelfs kleine motors maken.
Nanodeeltjes zijn piepkleine stukjes materiaal. Als de stukjes kleiner worden, wordt hun oppervlakte relatief groter. Daarom smelt poedersuiker sneller dan kristalsuiker.
Deeltjes op nanoniveau zouden kunnen binnendringen in lichaamscellen of rechtstreeks door de huid gaan. Zoals bij elke nieuwe technologie (bijv. gentechnologie) kunnen deze nieuwe kenmerken erg nuttig of juist schadelijk zijn.
Materie gedraagt zich anders. Bijvoorbeeld:
- Goud, normaal niet reactief, wordt reactiever en smelt bij een lagere temperatuur.
- Koper stopt met het geleiden van electriciteit.
Nanotechnologie is een overkoepelende naam om elke technologie, die zich bezighoudt met objecten van 1 tot 100 nanometer in ten minste een van hun afmetingen, te beschrijven.
Gouden en zilveren nanodeeltjes worden teruggevonden in afzettingsgesteenten. Een vulkanische uitbarsting kan nanodeeltjes doen ontstaan. Sommige zoutverbindingen in de zee bevatten nanodeeltjes.
Een nanobuisje is te vergelijken met een klein velletje koolstof opgerold in een cilinder. De diameter is een paar nanometer, ongeveer 10.000 keer dunner dan een menselijke haar.
"Fabrieken en onderzoeks-laboratoria zouden gefabriceerde nanodeeltjes en nanobuizen moeten behandelen alsof ze gevaarlijk zijn en een manier vinden om de afvoer van deze materialen via de gebruikelijke kanalen te ver-minderen of te vermijden."
Nanodeeltjes en nanobuizen hebben andere kenmerken dan hetzelfde chemische product in een grotere vorm. Omdat ze zo klein zijn, kunnen deze deeltjes lichaamscellen binnendringen en kunnen ze soms giftiger zijn.
De Britse Royal Society, een onafhankelijk wetenschappelijk instituut, beveelt aan dat mensen contact vermijden met rondzwervende nanobuizen, totdat er meer onderzoek gedaan is.
Een wetenschapper, Eric Drexler, suggereerde in 1986 dat nanomachines zichzelf zouden kunnen repliceren en alle materiaal op aarde zouden consumeren. Dit scenario is niet langer aannemelijk en de auteur heeft zijn beweringen dan ook ingetrokken.
Ze vertonen een enorme sterkte (100 keer sterker en 6 keer lichter dan staal) en ongewone elektrische kenmerken. Dat kan niet alleen nuttig zijn voor de toediening van geneesmiddelen, maar ook voor elektrische en mechanische toepassingen.
Vanaf 2010 investeren de VS en Japan het meeste geld. Gedurende de vier daaropvolgende jaren zullen de EU en de andere Europese landen meer dan vier miljard euro uitgeven. Grotere ontwikkelingslanden zijn ook flinke investeerders.
Nano-deeltjes van zilver worden in sokken gebruikt om de geur te verminderen. Het antibacteriële effect van zilver wordt groter door een grotere oppervlakte te creëren op nanoschaal.
De Amerikaanse marine is begonnen met de keramische coating van scheepsrompen op nano-niveau. Dat weerhoudt mariene organismen ervan zich te hechten aan het metaal. Zo kan de marine ongeveer een miljoen dollar besparen per schip en per jaar.
Magnetische nanodeeltjes kunnen medicijnen vervoeren naar en afzetten op de plek van de ziekte. Nano-buisjes kunnen gevuld worden met geneesmiddelen. De aflevering op de juiste plek kan van buiten het lichaam gestuurd worden.
Minuscule gouddeeltjes, gekoppeld aan DNA-fragmenten, kunnen gebruikt worden om virussen en bacteriën in bloed op te sporen.
Vaccins kunnen ingepakt worden in nanomaterialen zodat ze niet langer ingevroren hoeven te worden. We weten niet wat er gebeurt als ze breken, maar dat wordt nu onderzocht.
Men kan ijzeren nanodeeltjes laten binden aan kankerweefsel. Door ze vervolgens op te warmen, kunnen ze gebruikt worden om de kankercellen te vernietigen.
Nu zijn plastic heupen na ongeveer tien jaar aan vervanging toe. Met een keramische coating kunnen ze 40 jaar meegaan. Dat komt omdat keramiek veel duurzamer wordt op nanoschaal.
Nieuwe soorten verlichting, met koolstof nanobuizen kunnen de energie die gebruikt wordt voor verlichting met de helft doen verminderen.
Nieuwe materialen kunnen de kostprijs van zonnecellen verminderen. Dat kan de wijdverspreide productie van elektriciteit uit zonnecellen rendabel maken
Speciaal ontwikkelde nanodeeljes kunnen gebruikt worden om vervuild water, land en zelfs lucht te zuiveren. Men kan ook membranen ontwikkelen met zulke kleine poriën dat virusdeeltjes uit water gefilterd kunnen worden.
Lichtgevend nanomateriaal kan gebruikt worden om flinterdunne TV-schermen te maken, die opgerold kunnen worden zoals een krant. Ze hebben waarschijnlijk maar heel weinig stroom nodig.
Issue cards
Is het acceptabel om processen die ontwikkeld werden voor medische behandelingen te gebruiken om het menselijk lichaam te verbeteren (bijvoorbeeld het geheugen verbeteren of het verouderingsproces vertragen)?
Sommige mensen denken dat het ons leven net zo zal beïnvloeden als elektriciteit of plastic, maar niemand weet in welke mate nanowetenschappen werkelijk bruikbaar zullen zijn in de toekomst.
Bijvoorbeeld: resistentie van virussen en bacteriën tegen medicijnen, aanhoudende aanwezigheid van chemicaliën in het milieu, nucleaire rampen, olieverspilling en opwarming van de aarde. De effecten van nanotechnologie zullen net zo onvoorspelbaar zijn.
De 'niet-verbeterde' mens, kan gediscrimineerd worden.
In welke mate mag de bevolking meebeslissen over de volgende stappen in het onderzoek naar nieuwe nanotechnologieën?
Gelijkheid is het hoofdthema: hoe kunnen we nanotechnologieën gebruiken om het gat tussen de rijke en arme landen te dichten.
Een van de grote onzekerheden in verband met nanotechnologie is wat er zal gebeuren als nanodeeltjes in levende organismen terecht komen. Ze zouden bijvoorbeeld de werking van eiwitten kunnen beïnvloeden.
Nanodeeltjes zijn niet nieuw. We krijgen ze binnen door het inademen van de uitlaat van dieselmotoren, sigarettenrook, haarlak, brandende kaarsen en de geur van verbrande toast.
Er is bijna geen informatie beschikbaar over het effect van nanodeeltjes op andere organismen dan mensen of over hoe de deeltjes zich in lucht, water of aarde gedragen.
Om innovatie optimaal mogelijk te maken, mag de jacht naar kennis niet beperkt worden door regelgevingen.
Hoewel sommige mensen beweren dat nanotechnologie ethisch neutraal is en dat de impact afhangt van hoe het gebruikt wordt, beweren velen dat technologie de waarden van zijn uitvinders, kapitaalverstrekkers en de samenleving reflecteert.
Is er een verschil in onderzoek dat betaald wordt door de industrie en onderzoek dat betaald wordt door de overheid? Zou er een verschillende regelgeving moeten gelden? Is het aanvaardbaar dat commercieel onderzoek geheim blijft?
Kan nanotechnologie de armoedekloof vergroten?
Kan een strikte regelgeving ertoe leiden dat westerse fabrikanten naar arme landen verhuizen en daarbij de bevolking laten beslissen over de risico’s die in het westen verboden zijn?
• Wie beheert het gebruik ervan?
• Wie profiteert van het gebruik?
Moeten we tevreden zijn met een ‘normale’ levensverwachting of moeten we proberen het verouderingsproces te vertragen of zelfs te doen stoppen?
Er is een gevaar dat nano-technologie ontspoort als serieuze studies naar de ethische, economische, wettelijke en sociale gevolgen en gevolgen voor het milieu niet gelijk lopen met de ontwikkeling van nano-technologie.
“Goede regelgeving is belangrijker dan welke hoeveelheid maat-schappelijke betrokkenheid ook.” Jonathon Porritt, Britse milieudeskundige.
Het onderzoek van de Britse Royal Society, een onafhankelijk wetenschappelijk instituut, vindt dat dit moet gebeuren “voordat cruciale beslissingen over de technologie onomkeerbaar of “ingesloten” zijn.
Het is bijna onmogelijk om bepaalde takken van de wetenschap in een land te vertragen of te controleren wanneer de verschillende delen van de wereld zo onderling verbonden zijn.
Kunnen we een regulerende methode ontwikkelen om zo’n uitgebreide en snel ontwikkelende wetenschap als nanotechnologie in goede banen te leiden?
Die kan voldoende zijn voor gewone toepassingen in landen met een goede wetgeving op het gebied van bijvoorbeeld: gezondheid en veiligheid op het werk, geneesmiddelen en het milieu.
Regeringen zouden ongelimiteerd toezicht kunnen houden op hun onderdanen, met behulp van onzichtbare afluister- en volgapparatuur.
De technologieën van de 21e eeuw – genetica, nano-technologie en robottechnologie –zijn zo indrukwekkend, dat ze geheel nieuwe soorten ongelukken en misbruik kunnen creëren. Die zijn voor het eerst binnen handbereik van individuen of kleine groeperingen.
Die zorgen ervoor dat winkels en de fabrikanten kunnen traceren wie hun product gekocht heeft en waar het is. Is dat een voordeel, bijv. misdaad-preventie, of eerder een nadeel, bijv. omwille van de privacy?
Story cards
Policies
Snelle groei nanotechnologie, minimale regulering
Promoot snelle groei van nanotechnologieën, met een minimum aan regelgeving om er zeker van te zijn dat de voordelen zo snel mogelijk gerealiseerd worden.
Doorgaan met nano-wetenschap, maar gereguleerd
Sta wetenschappelijk onderzoek in nanotechnologieën toe, maar beschrijf tegelijkertijd nieuwe regels om de potentiële ontwikkelingen in goede banen te leiden.
Gereguleerde nano-wetenschap met maatschappelijke discussie
Zoals nr. 2. maar nu met een maatschappelijke dialoog over de richting van het onderzoek en de toepassingen van nanotechnologie.
Geen nano-wetenschap zonder specifiek en maatschappelijk akkoord
Laat alleen die onderzoeken en toepassingen toe die door een continue en wijdverspreide brede maatschappelijk discussie en dialoog zijn omschreven.
FUND is a project funded by the European Commission (