Basics
Kas ir nanotehnoloģija?
Nanotehnoloģija ir zinātnes nozare, kas iekļauj jebkādas darbības, kuras veic atomu un molekulu līmenī (precīzāk, no 1 līdz 100 nanometriem) un kuras varētu pielietot dzīvē. Atzīstot šīs nozares daudzveidību, lielākā daļa cilvēku runā par nanotehnoloģijām, nevis nanotehnoloģiju.
Daudzu nanotehnoloģiju kopējā iezīme ir šajā mērogā izmantoto materiālu savdabīgās īpašības. Piemēram, sadalot noteiktu materiāla apjomu nano izmēra daļiņās, tiek ievērojam palielināts virsmas laukums. Tādējādi pieaug arī materiāla reakcijas īpašības. Tieši tādēļ pūdercukurs izkūst ātrāk nekā smalkais cukurs. Ņemot vērā nano izmēra daļiņu lielumu, tās varētu viegli iekļūt ķermeņa šūnās vai iziet caur ādu.
Gluži kā ar visām jaunajām tehnoloģijām (piemēram, tvaika dzinēji, elektrība), šīs īpašības var būt vai nu ļoti lietderīgas vai kaitīgas atkarībā no situācijas.
Info cards
Ar daudz ko! Mums zināmajiem materiāliem šajā izmērā var parādīties jaunas elektriskas, ķīmiskas un magnētiskas īpašības, mēs varam darboties ar atsevišķiem atomiem, vai pat izveidot sīkus dzinējus.
Nano daļiņas ir sīki materiālu gabaliņi. Daļiņām samazinoties, pieaug to relatīvais virsmas laukums. Tieši tādēļ pūdercukurs izkūst ātrāk nekā smalkais cukurs.
Nano izmēra daļiņās varētu iekļūt ķermeņa šūnās vai iziet caur ādu. Kā ar jebkuru jaunu tehnoloģiju (piem., elektrība), šīs īpašības var būt vai nu lietderīgas vai kaitīgas.
Mainās vielu īpašības. Piemēram:
• Zelts, kas parasti nereaģē, sāk reaģēt un kūst pie zemākas temperatūras;
• Varšu (varu) vairs nevar lietot kā labu elektrības vadītāju.
Nanotehnoloģija ir vispārīgs termins, kuru lieto, lai aprakstītu jebkuru tehnoloģiju, kas darbojas ar priekšmetiem, kuriem vismaz viens no izmēriem ir no 1 līdz 100 nanometriem.
Nogulumiežos ir atrastas zelta un sudraba nano daļiņas. Nano daļiņas rodas vulkānu izvirdumu laikā un ir atrodamas dažos jūras sāļu savienojumos.
Nano caurule ir sīka oglekļa plāksne, kas saritināta cilindrā. Tas diametrs ir daži nanometri un tā ir aptuveni 10 000 reižu tievāka par cilvēka matu.
„Rūpnīcām un pētniecības laboratorijām mākslīgi veidotas nano daļiņas un caurules jāuzskata par bīstamām, un jāsamazina vai jānovērš to klātbūtne notekūdeņos."
Nano daļiņām un caurulēm ir atšķirīgas īpašības nekā tai pašai ķimikālijai lielākā izmērā. Tā kā tās ir tik mazas, šīs daļiņas var iekļūt šūnās un nodarīt kaitējumu.
Apvienotās Karalistes Karaliskā zinātniskā sabiedrība iesaka cilvēkiem izvairīties no saskares ar gaisā esošām nano caurulēm, iekams nav veikti tālāki pētījumi.
Zinātnieks Ēriks Drekslers izteica varbūtību, ka nano iekārtas varētu sevi pavairot un patērēt visus zemes materiālus. Šobrīd šādu notikumu pavērsienu uzskata par neiespējamu un arī pats zinātnieks ir mainījis domas.
Tām piemīt neparasta izturība (100 reizes stiprākas un 6 reizes vieglākas par tēraudu) un elektriskās īpašības. Tās varētu izmantot zāļu piegādei, kā arī elektriskās un mehāniskās ierīcēs.
Visvairāk līdzekļu iegulda ASV un Japāna. ES un Eiropas valstis kopā tērē vairāk nekā vienu miljardu eiro četru gadu posmā. Daudz naudas iegulda arī lielākas jaunattīstības valstis.
Sudraba nano daļiņas lieto zeķēs, lai samazinātu smaku. Sudraba antibakteriālās īpašības pastiprina nano daļiņu palielinātais virsmas laukums.
ASV kara flote sākusi pārklāt kuģus ar nano izmēra keramikas kārtu. Tādējādi jūras iemītnieki nevar nosmērēt metāla daļas un tiek ietaupīts 1 miljons dolāru uz katru kuģi gadā.
Magnētiskas nano daļiņas var aizvadīt un novietot zāles slimības skartajā vietā. Nano caurules var piepildīt ar zālēm un kontrolēt to ievadi ārpus ķermeņa.
Niecīgas zelta daļiņas, kas piestiprinātas DNS fragmentiem, var izmantot, lai atrastu asinīs slimības izraisošus organismus, piemēram, vīrusus vai baktērijas.
Vakcīnas varētu iepildīt nano materiālos un tās vairs nevajadzētu glabāt atdzesētā vietā. Nav zināms, kas notiktu, ja tās salūztu, bet to šobrīd pēta.
Dzelzs nano daļiņas var izmantot, lai sasietu vēža skartos audus. Tad tos varētu sakarsēt, lietojot magnētiskos laukus, un iznīcināt vēža šūnas.
Pašlaik, no plastmasas veidoti iegurņa aizstājēji ir lietojami aptuveni 10 gadus. Pārklājot tos ar keramisku kārtu, tie kalpotu 40 gadus. Tas tādēļ, ka keramiski materiāli nano izmērā ir daudz izturīgāki.
Jauni apgaismes līdzekļi ar oglekļa nano caurulēm samazinātu elektroenerģijas patēriņu uz pusi.
Jauni materiāli varētu samazināt saules bateriju izmaksas. Tādējādi elektrības iegūšana, izmantojot saules baterijas, kļūtu ekonomiski izdevīga.
Specializētas nano daļiņas varētu izmantot, lai attīrītu piesārņotu ūdeni, zemi vai pat gaisu. Tagad ir iespējams izveidot membrānas ar tik mazām porām, lai izfiltrētu vīrusu daļiņas no ūdens.
No gaismu izdalošiem nano materiāliem varētu ražot televizorus papīra lapas plānumā, kurus varētu sarullēt kā avīzi. Tos darbinātu ar ļoti mazu elektrisko lādiņu.
Issue cards
Vai ir pieņemami izmantot procesus, kas izstrādāti medicīnai, lai uzlabotu cilvēka ķermeni, piemēram, uzlabotu atmiņu vai palēninātu novecošanu?
Daži cilvēki domā, ka tās ietekmēs mūsu dzīvi tāpat kā elektrība vai plastmasa, bet neviens nezina cik lielā mērā mūsdienu nano zinātne būs lietderīga nākotnē.
Daži piemēri: palielināta zāļu noturība pret vīrusiem un baktērijām, ķimikāliju klātbūtne dabā, kodolnegadījumi, naftas noplūdes un globālā sasilšana. Nanotehnoloģijas ietekme ir tikpat neparedzama.
„Neuzlabotie” – tie, kuri nebūs uzlaboti - varētu tikt diskriminēti.
Cik lielā mērā sabiedrība būtu jāiesaista nanotehnoloģijas pētījuma gaitas noteikšanā?
Galvenais vienlīdzības jautājums ir kā izmantot nanotehnoloģiju, lai veicinātu attīstību un samazināt plaisu starp bagāto un nabadzīgo pasauli.
Nav pilnībā skaidrs par to, kas notiktu, ja nano daļiņas nokļūtu organismos. Viena no iespējām ir, ka tās ietekmēs olbaltumvielu darbību.
Nano daļiņas nav nekas jauns. Mēs tās ieelpojam no dīzeļdzinēju izplūdes gāzēm, cigarešu dūmiem, matu lakām, degošām svecēm un tosteriem.
Praktiski nav pieejama informācija par to kā nano daļiņas ietekmē citas sugas, izņemot cilvēkus, vai arī gaisu, ūdeni vai augsni.
Lai veicinātu jauninājumus, nedrīkst ierobežot zinību meklējumus ar noteikumiem.
Lai gan daži iebilst, ka nanotehnoloģija ir ētiski neitrāla un tās ietekme ir atkarīga no lietošanas veida, daudzi apgalvo, ka tehnoloģija atspoguļot tās radītāju, finansētāju un sabiedrības vērtības.
Vai ir atšķirība starp zinātni, kuru finansē uzņēmumu, un to, kas saņem līdzekļus no valsts? Vai katrai jāizveido savi noteikumi? Vai ir pieņemami, ka komerciāli pētījumi tiek turēti 'slepenībā'?
Vai nanotehnoloģija var paplašināt nabadzības plaisu?
Vai ir iespējams, ka stingri noteikumi rietumu pasaulē piespiedīs ražotājus doties uz nabadzīgām valstīm, un to iedzīvotājiem būs jācīnās ar draudiem, kas mūsu pasaulē ir aizliegti?
• Kas kontrolē to lietošanu?
• Kas gūst labumu no to lietošanas?
Vai mums jāsamierinās ar ‘normālu’ dzīves ilgumu, vai arī jācenšas apturēt novecošanas procesu?
Nanotehnoloģija var novirzīties no kursa, ja nopietni pētījumi par tās izraisītajām ētiskajām, vides, ekonomiskajām, juridiskajām un sociālajām sekām atpaliks no pašas zinātnes attīstības ātruma.
„Laba regulēšana ir svarīgāka par jebkādu sabiedrības dalību,” Džonatons Porits vides aizstāvis no Apvienotās Karalistes.
Apvienotās Karalistes Karaliskās zinātniskās biedrības ziņojumā teikts, ka tam jānotiek "pirms svarīgi lēmumi attiecībā uz tehnoloģiju kļūst neatgriezeniski vai ‘nemainīgi’”. Tā mēdz notikt, kad uzņēmumi sāk ražot komerciālas preces.
Tā kā pasaule mūsdienās darbojas kā viens vesels, ir teju neiespējami kavēt vai kontrolēt kādu zinātnes sfēru vienā atsevišķā valstī.
Vai vispār iespējams izstrādāt regulēšanas procesu, lai regulētu tik daudzveidīgu un mainīgu sfēru kā nanotehnoloģijas?
Ar to, iespējams, pietiek, lai regulētu ikdienišķas darbības valstīs, kurās ir spēcīgi likumi šādās jomās: veselība un darba drošība, farmācija (zāles) un vide.
Izmantojot neredzamas uzraudzības un izsekošanas ierīces, valdības iegūtu ‘neierobežotas novērošanas spējas’.
21. gadsimta tehnoloģijas – ģenētika, nanotehnoloģija un robottehnika – ir tik jaudīgas, ka var radīt pavisam jauna veida negadījumus un ļaunprātības. Pirmo reizi vēsturē, tās ir pieejamas indivīdiem un nelielām grupām.
Ar tām ražotāji un veikali varētu izsekot preču pircējus un to atrašanās vietu. Vai tas ir ieguvums, piemēram, lai apkarotu noziedzību, vai apdraudējums, piemēram, privātumam?
Story cards
Policies
Strauja nanotehnoloģiju izaugsme ar minimālu regulēšanu
Veicināt strauju nanotehnoloģiju izaugsmi ar minimālu regulēšanu, lai pēc iespējas ātrāk gūtu labumu no šīs tehnoloģijas piedāvātajām iespējām.
Turpināt nano pētījumus, regulējot tos
Atļaut turpināt zinātniskus nanotehnoloģiju pētījumus, ieviešot jaunus noteikumus līdz ar jaunu izstrādņu parādīšanos.
Regulēta nano zinātne un sabiedriska diskusija
Tāpat kā 2. nostāja, iekļaujot arī sabiedrisku diskusija par pētījumu virzienu un pielietojumu.
Neveikt nano pētījumus, kamēr tiem nav piekritusi sabiedrība
Pieļaut tikai tādus pētījumus un pielietojumus, kuru specifiskie mērķi ir saņēmuši sabiedrības atbalstu visā valstī notiekošu diskusiju laikā.
FUND is a project funded by the European Commission (