Basics
Czym jest nanotechnologia?
Nanotechnologia to bardzo zróżnicowana dziedzina nauki, obejmująca wszelkie działania na poziomie pojedynczych atomów, czy cząstek (dokładnie: na obiektach od 1 do 100 nanometrów średnicy, a 1 nanometr to jedna stutysięczna część milimetra), które mogłyby znaleźć praktyczne zastosowanie w codziennym życiu. Ze względu na to zróżnicowanie, specjaliści wolą mówić o nanotechnologiach, a nie o jednej nanotechnologii.
Cechą wspólną wszystkich nanotechnologii jest wykorzystywanie unikalnych właściwości materiałów i substancji, ujawniających się wyłącznie na poziomie nano-rozmiarów. Dzieląc na przykład określoną ilość substancji na nanofragmenty, możemy rozprowadzić ją na znacznej powierzchni. Po takim zabiegu substancja znacznie szybciej ulega różnym reakcjom. Podobnie cukier puder rozpuszcza się w wodzie znacznie szybciej niż cukier w postaci kryształków. Ponadto dzięki rekordowo małym rozmiarom, nanocząstki są zdolne do przenikania przez ludzka skórę, a nawet do wnętrza pojedynczych komórek.
Podobnie jak każda nowa technologia (zastosowanie pary, elektryczności), nanotechnologia może dawać nam korzyści, ale i wyrządzać szkody – w zależności od sytuacji, w jakich ją zastosujemy.
Info cards
Z wielu powodów! Na poziomie nano-rozmiarów materiały, które znamy z codziennego życia, wykazują całkiem nowe właściwości chemiczne, elektryczne i magnetyczne. Inżynierowie manipulują tu pojedynczymi atomami i potrafią z nich zrobić np. nanosilniczki.
Nanocząstki to maleńkie fragmenty materiałów. Im cząstki są mniejsze, tym ich powierzchnia staje się proporcjonalnie większa. Właśnie dlatego cukier puder rozpuszcza się wodzie znacznie szybciej, niż cukier w kryształkach.
Nanocząstki są w stanie przenikać przez ludzką skórę lub do wnętrza pojedynczych komórek organizmu. Podobnie jak w przypadku innych nowych technologii (swego czasu np. elektryczność) właściwości te mogą wiązać się z korzyściami, jak i zagrożeniami.
Substancje zachowują się w bardzo nietypowy sposób, np:
• Złoto (normalnie chemicznie niereaktywne) staje się bardziej reaktywne i topi się przy niższej temperaturze
• Miedź przestaje być dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego
Nanotechnologia to termin-worek, w którym mieszczą się wszelkie technologie bazujące na wykorzystaniu obiektów o rozmiarze od 1 do 100 nanometrów (czyli od jednej stutysięcznej do jednej tysięcznej milimetra)
Nanocząstki złota i srebra można znaleźć w niektórych skałach osadowych. Nanocząstki powstają też w trakcie erupcji wulkanu; zawierają je także niektóre związki soli morskich.
Nanorurki to jakby arkusz węgla zwinięty w maleńką tubę. Nanorurki mają zwykle średnice kilku nanometrów, czyli są 10 tys. razy cieńsze niż ludzki włos.
“Fabryki i laboratoria badawcze powinny obchodzić się z wytwarzanymi nanorurkami tak, jak z innymi ryzykownymi materiałami i zadbać o ich całkowite lub chociaż częściowe usunięcie z wyprowadzanych ścieków”
Nanocząstki i nanorurki z danej substancji mają inne właściwości, niż ta sama substancja chemiczna występująca w tradycyjnej postaci. Ze względu na małe rozmiary, mogą one wnikać do żywych komórek, a przez to okazać się bardziej toksyczne.
Brytyjskie Towarzystwo Królewskie (The Royal Society, niezależna instytucja naukowa), zaleca by unikać powietrza zanieczyszczonego nanorurkami, przynajmniej do czasu przeprowadzenia dokładniejszych badań.
Naukowiec Eric Drexler sugerował, że nano-urządzenia mogłyby się samodzielnie powielać, a przy okazji zużyć na to wszystkie substancje na ziemi. Scenariusz Drexlera szybko uznano za nieprawdopodobny, a i sam autor odżegnuje się obecnie od podobnych pomysłów
Cechuje je niesamowita wytrzymałość (są 100 razy silniejsze i 6 razy lżejsze od stali) oraz nietypowe właściwości elektryczne. Dzięki temu nanorurki można by wykorzystywać do miejscowego dostarczania leków oraz w złożonych urządzeniach elektronicz-nych czy mechanicznych.
W roku 2010 USA i Japonia zainwestują najwięcej pieniędzy. Unia Europejska oraz inne kraje Europy wydadzą ponad 4 biliony euro w trakcie następnych czterech lat. Dużymi inwestorami są również zamożniejsze kraje rozwijające się.
Nanocząstki srebra są wykorzystywane przy produkcji skarpetek i bielizny - zapobiega to powstawaniu przykrego zapachu. Antybakteryjne właściwości srebra są w tym przypadku znacznie silniejsze dzięki proporcjonalnie większej łącznej powierzchnii nanocząstek.
Amerykańska Marynarka Wojenna zdecydowała się pokrywać swoje statki powłoką z ceramicznymi nanocząsteczkami. Zapobie-ga to przywieraniu morskich organizmów do metalowych elementów i pozwala zaoszczędzić ok. miliona dolarów rocznie na kosztach utrzymania jednostek.
Magnetyczne nanocząstki mogłyby doprowadzać cząstki leku do ogniska choroby. Wypełnione lekiem nanocząstki można by sterować z zewnątrz tak, by trafiły we właściwe miejsce organizmu.
Nanocząstki złota przyczepione do fragmentów nici DNA można by wykorzystywać do wykrywania chorobotwórczych mikroorganizmów, np. wirusów i bakterii znajdujących się we krwi.
Porcje szczepionek można by opakowywać w specjalne nano-kapsułki, dzięki czemu ich przechowywanie nie wymagałoby lodówek i niskiej temperatury. Obecnie trwają badania nad tym, co stałoby się ze szczepionką w przypadku uszkodzenia takich specjalnych kapsułek.
Nanocząstki żelaza można by zmusić do połączenia z komórkami nowotworowymi. Po podgrzaniu za pomocą pola elektromagnetycznego można by zniszczyć tkankę nowotworową.
Stosowane dziś metalowe protezy stawu biodrowego wytrzymują ok. 10 lat. Gdyby pokrywać je ceramiczną powłoką, ich żywotność wzrosła by do ok. 40 lat dzieje się tak, gdyż materiały ceramiczne zyskują w nanoskali niespotykaną wytrzymałość.
Nowe świetlówki oparte na węglowych nanorurkach pozwoliłyby na oszczędności energii elektrycznej rzędu 50%
Zastosowanie nowych materiałów pozwoliłoby na znaczne obniżenie kosztów produkcji baterii słonecznych. Dzięki temu kolektory słoneczne zyskałyby znacznie na popularności jako ekonomiczne i ekologiczne źródło energii.
Specjalne nanocząstki można by wykorzystywać do uzdatniania wody, skażonej ziemi czy nawet powietrza. Już dzisiaj potrafimy robić filtry o nano-otworkach, dzięki którym możemy skutecznie oczyszczać wodę z chorobotwórczych wirusów.
Nanomateriały emitujące światło mogłyby posłużyć do budowy telewizorów o grubości kartki papieru, które moglibyśmy zwijać jak gazetę. Urządzenia te korzystałyby z prądu o niskim napięciu, przez co byłyby niezwykle energooszczędne.
Issue cards
Czy można akceptować metody medyczne i terapie prowadzące od udoskonalenia ludzkiego ciała, np. poprawianie czyjejś pamięci czy spowalnianie procesów starzenia?
Niektórzy ludzie uważają, że nanotechnologie wpłyną na nasze życie w podobnym stopniu, co wcześniej elektryczność lub tworzywa sztuczne. W rzeczywistości nikt nie wie, ile z dzisiejszych dokonań nanotechnologii okaże się faktycznie użytecznych w przyszłości
Przykładem jest choćby wzrost odporności wirusów i bakterii na leki, długotrwałe utrzymywanie się chemicznych zanieczysz-czeń w środowisku, wycieki ropy z tankowców czy globalne ocieplenie. Skutki wykorzystywania nanotechnologii mogą być równie nieprzewidywalne.
“Niepoprawieni”, czyli ludzie nieudoskonaleni za pomocą nanotechnologii mogliby być dyskryminowani przez otoczenie.
W jakim stopniu społeczeństwo powinno angażować się w wyznaczanie regulacji dotyczących badań nanotechnologicznych? I w jaki sposób?
Najważniejsze jest to, w jaki sposób można by wykorzystać nanotechnolgie do wyrównywania dysproporcji między bogatymi krajami zachodu, a państwami rozwijającymi się.
Z wprowadzaniem nanocząstek do wnętrza ciała wiąże się wiele obaw. Jedna z nich dotyczy możliwych interakcji nanocząsteczek z białkami. Przebiegu i skutków tych reakcji nie da się w żaden sposób przewidzieć.
Nanocząstki nie są czymś zupełnie nowym. Wdychamy je wraz ze spalinami silników Diesla, z dymem tytoniowym, lakierem do włosów lub gdy przypalimy chleb w tosterze.
Nie ma praktycznie żadnych informacji dotyczących wpływu nanocząstek na gatunki inne niż ludzki oraz na temat ich zachowania w wodzie, powietrzu czy glebie.
Nauka i technika mogą się rozwijać w imponującym tempie tylko bez ograniczeń w postaci obostrzeń prawnych.
Niektórzy twierdzą, że nanotechnologie są etycznie obojętne. Jednak sposób, w jaki wpłyną one na nasze życie zależy wyłącznie od tego, jak będziemy je wyko-rzystywać. Mówi się, że skutki stosowania technologii odzwierciedlają wartości uznawane przez ich twórców, fundatorów oraz społeczeństwo.
Czy są jakieś różnice miedzy badaniami dotowanymi przez państwo, a tymi sponsorowanymi przez prywatnych inwestorów? Czy powinny się do nich stosować różne regulacje? Czy nie ma nic złego w utrzymywaniu komercyjnych badań w tajemnicy?
Czy nanotechnologie przyczynią się do pogłębie-nia finansowej przepaści?
Czy ostre regulacje zmuszą zachodnich przedsiębiorców do przeprowadzki do bied-niejszych krajów i narażą tamtejszych obywateli na zagrożenia i niebezpie-czeństwa wyeliminowane na Zachodzie?
• Kto kontroluje ich stosowanie?
• Kto korzysta na ich stosowaniu
Czy powinna nas satysfakcjonować „normalna” długość życia, czy raczej powinniśmy dążyć do powstrzymania procesu starzenia?
Jeżeli dogłębne badania etycznych, ekonomicznych i środowiskowych skutków nie będą nadążać za postępem nanotechnologii, grozi nam utrata kontroli nad jej rozwojem.
“Dobre prawo znaczy o wiele więcej niż jakiekolwiek zaangażowanie społeczeństwa”
- Jonathon Porritt, ekolog z Wielkiej Brytanii.
Według raportu Royal Society, niezależnej instytu-cji naukowej, do dialogu powinno dojść “zanim zostaną podjęte jakiekolwiek krytyczne i ostateczne decyzje dotyczące nowych technologii”. Taka sytuacja ma miejsce, gdy prywatne firmy rozpoczynają wytwa-rzać komercyjne produkty.
Spowolnienie lub kontrolowanie niektórych obszarów badań naukowych jest prawie niemożliwe, jeśli poszczególne państwa tak słabo ze sobą współpracują
Czy jest możliwe, aby udało się opracować procedury prawne, mające na celu kontrolowanie rozwoju tak niejednorodnej dziedziny, jaką jest nanotechnologia?
W krajach, które wypracowały silne regulacje dotyczące ekologii, przemysłu farmaceutycznego i medycyny, istniejące prawo może okazać się wystarczające do nadzorowania prostszych sposobów wykorzystania nanotechnologii
Władze powinny posiadać nieograniczoną możliwość nadzoru, w tym tajnego śledzenia procesu produkcji i rozprowadzania produktów.
Technologie XXI wieku – genetyka, robotyka i nanotechnologie – są tak potężne, że mogą doprowadzić do powstania nowego typu wypadków, przestępstw i nadużyć. W pierwszej kolejności dosięgną one jednostek lub małych grup.
Dzięki nim sprzedawcy oraz przedsiębiorcy mogliby stwierdzać źródło pochodzenia towaru. Czy okazałyby się one równie użyteczne, np. w zapobieganiu przestęp-stwom? A może miałyby one negatywne konsekwencje, np. w postaci zmniejszenia prywatności?
Story cards
Policies
Maksimum nanotechnologii – minimum regulacji.
Należy dążyć do maksymalizacji tempa rozwoju nanotechnologii przy minimalnej ilości regulacji prawnych, aby zapewnić im szybkie wdrażanie i powszechność.
Rozwój, ale kontrolowany
Należy pozwolić naukowcom na prowadzenie badań w dziedzinie nanotechnologii, tworząc potrzebne regulacje wraz z pojawianiem się kolejnych możliwości wykorzystania nanotechnologii.
Kontrola nanotechnologii dzięki społecznemu dialogowi
Regulacje prawne powinny być poprzedzone dialogiem społecznym dotyczącym kierunków rozwoju i prowadzonych badań, zastosowań oraz ograniczeń w wykorzystaniu nanotechnologii.
Żadnej nanotechnologii bez zgody społeczeństwa
Należy zezwalać tylko na badania i wdrożenia nanotechnologii w konkretnych sytuacjach, wskazanych w ogólnospołecznych debatach i dyskusjach.
FUND is a project funded by the European Commission (