Basics
Kaj je nanotehnologija?
Nanotehnologija je prostrano polje, kamor sodijo kakršnekoli dejavnosti na ravni atomov in molekul (natančneje rečeno na ravni delcev velikosti od 1 do 100 nanometrov), ki se dajo uporabiti v resničnem svetu. Da bi to raznovrstnost še poudarili, mnogi ljudje izraz raje uporabljajo v množini, tako da govorijo o nanotehnologijah.
Skupna značilnost, ki jo izrabljajo številne nanotehnologije, je to, da snovi pri tej velikosti kažejo posebne lastnosti. Če denimo razkosamo določeno količino snovi na nanodelce, se ji s tem bistveno poveča površina, zato postane snov bolj reaktivna. Zato se sladkor v prahu raztaplja hitreje od sladkorja v zrncih. Neznatna velikost pa nanodelcem tudi omogoča, da lahko vstopajo v telesne celice ali da prehajajo naravnost skozi kožo.
Kot pri vsaki novi tehnologiji (npr. parni stroji, elektrika) so lahko vse te posebnosti zelo koristne, lahko pa tudi škodljive, odvisno od okoliščin.
Info cards
Veliko! Pri tej velikosti lahko snovi, ki jih poznamo, pokažejo nove električne, kemijske in magnetne lastnosti, lahko obdelujemo posamezne atome ali celo izdelujemo drobcene motorčke.
Nanodelci so čisto majceni delci snovi. Čim bolj majceni so, tem večja relativno postaja njihova površina. Zato se sladkorni prah raztopi veliko hitreje kot zrnca sladkorja.
Delci nanovelikosti lahko vstopajo v telesne celice ali prehajajo neposredno skozi kožo. Kot pri vsaki novi tehnologiji (npr. pri elektriki) so lahko tudi lastnosti nanotehnologije zelo koristne, lahko pa tudi nevarne.
Stvari se začnejo nenavadno obnašati. Na primer :
• Zlato, ki sicer ni reaktivno, postane bolj reaktivno in se tali pri nižji temperaturi.
• Baker neha dobro prevajati električni tok.
Nanotehnologija je krovni izraz za katerokoli tehnologijo, pri kateri imamo opravka s predmeti, ki vsaj v eni od svojih razsežnosti merijo od 1 do 100 nanometrov.
Na nanodelce zlata in srebra so naleteli v usedlinskih kamninah. Nanodelci nastajajo pri izbruhih ognjenikov, našli pa so jih tudi v morju, kot delce slanih zmesi.
Nanocev je nekakšen zelo tenak listič ogljika, zvit v valj. Njen premer je nekaj nanometrov, približno desettisočkrat manjši od človeškega lasu.
V tovarnah in raziskovalnih laboratorijih naj gledajo na izdelane nanodelce in nanocevi kot na nevarne snovi in naj skrbijo, da jih bo v odpadkih čim manj ali nič.
Nanodelci in nanocevi imajo drugačne lastnosti od večjih predmetov z enako kemijsko sestavo. Zaradi svoje drobcenosti lahko ti delci prodrejo v celice in so včasih lahko bolj strupeni, kot bi bili večji.
Kraljevo društvo, neodvisno znanstveno telo v Združenem kraljestvu, je priporočilo, naj se ljudje ne izpostavljajo zraku, ki bi vseboval nanocevi, dokler se ne opravi več raziskav.
Znanstvenik Eric Drexler si je zamislil, da bi nano stroji lahko začeli reproducirati sami sebe in bi tako sčasoma porabili vso snov na planetu. To se ne zdi več mogoče in avtor je svojo teorijo preklical.
Odlikujejo se z nenavadno trdnostjo (so stokrat močnejše in šestkrat lažje od jekla) in električnimi lastnostmi. Zaradi tega se obetajo koristi tako pri prenosu zdravil kot tudi pri električnih in mehanskih napravah.
Največ denarja vlagata ZDA in Japonska. EU in druge evropske države so v štirih letih za to porabile več kot milijardo evrov. Tudi velike države v razvoju so velike vlagateljice.
Nanodelce srebra uporabljajo pri nogavicah, za zmanjšanje neprijetnega vonja. Antibakterijski učinek srebra se zaradi večje površine snovi poveča.
Ameriška mornarica je začela svoje ladje prekrivati s keramičnim premazom iz nanodelcev. To morskim bitjem preprečuje, da bi poškodovala kovinske sestavine; s tem pri vsaki ladji prihranijo okoli milijon dolarjev letno.
Magnetni nanodelci lahko zdravilo usmerjajo in pripeljejo na bolno mesto. Nanocevke lahko napolnimo z zdravilom, odmerjanje pa se da nadzorovati zunaj telesa.
Za odkrivanje organizmov v krvi, kot so virusi in bakterije, ki povzročajo bolezni, lahko uporabimo neznatne drobce zlata, ki jih pritrdimo na delce DNK.
Cepiva lahko ovijemo s kapsulami iz nanosnovi, tako da jih ni več treba zamrzovati. Kaj se zgodi ob razpadu take kapsule, še ne vemo, saj raziskave še potekajo.
Z nanodelci železa bi lahko ovili rakasto tkivo. Nato bi s pomočjo magnetnega polja to ovojnico segreli in rakaste celice uničili.
Plastična nadomestila za kolk trajajo dandanes okrog deset let. Če bi jih prevlekli s keramiko, bi lahko trajala 40 let. Keramika namreč pri nanovelikosti postane veliko bolj trdna.
Z novimi svetili, kjer bi uporabili ogljikove nanocevi, bi lahko skoraj za polovico zmanjšali porabo elektrike za razsvetljavo.
Zaradi novih snovi bi se lahko sončne celice pocenile. Široka proizvodnja elektrike iz sončnih celic bi tako postala gospodarna in varčna.
S pomočjo posebnih nanodelcev bi lahko razstrupljali onesnaženo vodo, zemljo in celo zrak. Zdaj znamo izdelovati tudi opne s tako majhnimi porami, da skoznje precejamo vodo, na situ pa ostajajo virusi.
Iz nanosnovi, ki oddajajo svetlobo, bi lahko izdelovali kot papir tanke TV zaslone, ki bi jih lahko zvijali kot časopis. Potrebovali bi samo zelo malo električne energije.
Issue cards
Ali je sprejemljivo, da skušamo s postopki, ki smo jih razvili za zdravljenje, povečati zmogljivosti človeškega telesa, npr. človekov spomin, ali upočasniti proces staranja?
Nekateri mislijo, da bo vplivala na naše življenje podobno kot elektrika ali plastika, nihče pa ne ve, koliko današnje nanoznanosti se bo v prihodnosti res izkazalo za koristno.
Sem lahko zapišemo povečanje odpornosti virusov in bakterij na zdravila, kemikalije, ki se jih ne da odstraniti iz okolja, nesreče z jedrsko energijo, onesnaženja z nafto in globalno segrevanje. Učinki nanotehnologije so lahko prav tako nepredvidljivi.
Tisti, ki bi ostali ‘neizboljšani’, ki jim ne bi povečali zmogljivosti, bi bili tako zapostavljeni.
Poročilo gleda na vpletanje javnosti kot na nekaj, kar se zgodi šele potem, ko so strokovnjaki že povedali svoje. Kakšen vlogo naj bi imela javnost pri načrtovanju raziskav v nanotehnologiji?
Pri vprašanju enakosti je ključno, kako naj uporabljamo nanotehnologijo, da bi pospešili razvoj in zmanjšali prepad med revnim in bogatim svetom.
Veliko negotovosti je glede tega, kaj se bo zgodilo, če bodo nanodelci prišli v organizme. Nekatere skrbi, da bodo vplivali na način delovanja beljakovin.
Nanodelci niso ravno novost. Vdihavamo jih zaradi izpušnih plinov dizelskih motorjev, cigaretnega dima, razpršilcev za lase, gorenja sveč in praženja.
Dejansko ne vemo prav ničesar o tem, kako nanodelci vplivajo na druge živalske vrste ali kako se obnašajo v zraku, vodi ali zemlji.
Znanstvenih prizadevanj ne smemo omejevati s predpisi, če hočemo imeti uspeh pri odkrivanju novih spoznanj.
Čeprav nekateri trdijo, da je nanotehnologija etično nevtralna in da je njen učinek odvisen od načina rabe, pa mnogi menijo, da tehnologija odraža vrednote izumiteljev, financerjev in družbe.
Ali je kakšna razlika med raziskavami, ki jih plačuje industrija, in med tistimi, ki jih podpira država? Ali naj se pri tem uporabljajo različni predpisi? Ali je prav, če pridobitniške raziskave ostajajo ‘tajne’?
Ali lahko nanotehnologija prepad med revnimi in bogatimi še razširi?
Ali se ne bodo zaradi strogih predpisov na zahodu tovarne preselile v revnejše države in tako tamkajšnje ljudi prisilile k nevarnemu delu, ki je pri nas prepovedano?
• Kdo nadzoruje njihovo uporabo?
• Kdo ima od njih korist?
Ali naj se zadovoljimo z ‘normalno’ življenjsko dobo, ali pa naj skušamo proces staranja zaustaviti?
Obstaja nevarnost, da nam bo nanotehnologija ušla z vajeti, če ne bomo z resnim preučevanjem njenega vpliva na etiko, okolje, gospodarstvo, zakonodajo in družbo dohiteli hitrega razvoja znanosti.
“Dobra ureditev s predpisi je važnejša od še tako obsežne javne razprave.”
Jonathon Porritt,
britanski naravovarstvenik
Britansko Kraljevo društvo, neodvisno znanstveno telo, v svojem poročilu pravi, da se mora to zgoditi, “preden postanejo usodne odločitve o tehnologiji ireverzibilne ali ‘zaklenjene’”. Do tega navadno pride, ko tovarne začnejo s proizvodnjo trgovskih izdelkov.
Danes, ko je svet tako povezan, je v eni državi skoraj nemogoče upočasniti ali ustaviti napredek na nekaterih področjih znanosti.
Ali je realistično pričakovati, da bi lahko s predpisi učinkovito obvladali razvoj tako raznolikega in hitro se spreminjajočega področja, kot je nanotehnologija?
Nemara zadoščajo za pokrivanje po vsem svetu uporabljanih tehnologij v državah, kjer imajo strogo zakonodajo na področjih, kot so zdravje in varnost pri delu, farmacevtska industrija (zdravila) in okolje.
Vlade bi dobile “neomejene možnosti za nadzorovanje”, vključno z napravami za nevidno nadzorovanje in sledenje.
Tehnologije enaindvajsetega stoletja - genetika, nanotehnologija in robotika – so tako mogočne, da lahko z njihovo uporabo pride do povsem novih nezgod in zlorab. Tokrat so prvič dostopne posameznikom in majhnim skupinam.
To bi omogočilo trgovcem in izdelovalcem sledenje, kdo je naprave kupil in kje so. Ali gre pri tem bolj za napredek, npr. pri preprečevanju kriminala, ali za korak nazaj, npr. glede zasebnosti?
Story cards
Policies
Hiter razvoj nanotehnologije s kar najmanj zakonskimi predpisi.
Razvoj nanotehnologij je treba pospešiti; da bi lahko čimprej uživali koristi, ki jih prinašajo, naj to področje ureja čimmanj predpisov.
Nanoznanost naj gre naprej, vendar na urejen način.
Znanstveno raziskovanje nanotehnologij naj bo dovoljeno, vzporedno pa je treba predpise prilagajati novim razvojnim možnostim, ki se porajajo.
Nanotehnologija naj se ureja z javnimi razpravami.
Enako stališče kot pri drugi točki, le da z odprto javno razpravo, kakšne smeri naj uberejo raziskave in kako naj se rezultati uporabijo.
Prepoved nanoznanosti, razen kadar ima razločno podporo javnosti.
Dovoliti je treba samo tiste raziskave in aplikacije, ki so zaradi svojih specifičnih ciljev uspešno prestale široko zastavljeno javno razpravo in dialog.
FUND is a project funded by the European Commission (