Основы наноелектроники / Основы наноэлектроники / ИДЗ / Книги и монографии / Нанотехнологии без тайн (Уильямс), 2010, c.362

ГЛАВА 13 Нанотоксичность и общество

Аналогичные исследования ведутся с наночастицами оксидов кварца, титана и железа с целью выявления способов снижения их токсичного влияния на окружающую среду.

МОБИЛЬНОСТЬ

Еще один глобальный риск применения нанотехнологий связан

счрезвычайно высокой мобильностью наночастиц. Благодаря сво им сверхмалым размерам наночастицы могут проникать практически во все. Представьте себе нанопыль, распространение которой невоз можно остановить никакими средствами. Это дает преимущества в

борьбе с болезнями и вирусами, но может вызвать большие пробле

мы при защите окружающей среды.

Вглаве 7 уже упоминались способы защиты окружающей среды

спомощью наночастиц железа. Но прежде чем широко использовать их, нужно научиться восстанавливать наночастицы железа после

очистки токсичных отходов.

Однако это не всегда необходимо. Чжан Вейсянь (Wei xian Zhang) из Университета Лихай заявляет, что железо уже присут ствует в окружающей среде, а потому наночастицы железа не нужно восстанавливать. Наночастицы с другим химическим составом могут

иметь разную реактивность в зависимости от условий их примене

ния. Несмотря на кажущуюся безопасность, их потенциальную ток сичность необходимо очень тщательно проверять.

При оценке потенциальных угроз, которые несут новые нанотех нологии, следует учитывать богатый опыт, полученный путем проб

и ошибок при использовании ДДТ и других «чудодейственных» хи

микатов прошлого.

Международный совет по нанотехнологиям

Недавно в Университете Райс (США) был основан Международ ный совет по нанотехнологиям (International Council on Nanotech nology — ICON1), занимающийся оценкой, обсуждением и приня тием мер по снижению риска для здоровья и окружающей среды от использования новых нанотехнологий. Для выполнения этой миссии

ICON сотрудничает с учеными, инженерами, промышленниками и

представителями общественных организаций, работающих в области

охраны окружающей среды. Как уже упоминалось в главе 7, чле

ЧАСТЬ IV Будущее

ны ICON активно исследуют процессы взаимодействия наночастиц с клетками, разрабатывают стандарты и терминологию, а также вы

полняют анализ восприятия обществом потенциальных рисков.

БАЗА ДАННЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ

Комбинируя доступные информационные ресурсы, ICON обра зует единую информационную сеть научно исследовательских про ектов с центральным репозитарием данных. Ученые Университета Райс совместно с сотрудниками Министерства энергетики и На

циональной лаборатории Оук Ридж создали единую базу данных

о влиянии наноматериалов на окружающую среду и здоровье лю дей. В августе 2005 г. был запущен каталог научной литературы (http://icon.rice.edu/research.cfm), который позволяет ученым и политикам получать самую свежую информацию о потенциальной

опасности наноматериалов и нанотехнологий.

Через Интернет любой желающий может получить свобод ный доступ к этой базе данных под эгидой Консультативного со вета в области нанотехнологий (Consultative Board for Advancing Nanotechnology — CBAN). Таким образом, не только ученые, но и

любознательные посетители со всего мира могут в интерактивном ре

жиме составлять запросы и получать информацию о потенциальных опасностях применения нанотехнологий.

Для широкой общественности ICON планирует периодически выпускать пресс релизы, посвященные наиболее важным научным

результатам и публикациям. Кроме того, регулярно обнародуются

отчеты о выполненных исследованиях в отношении вредного воздей

ствия наноматериалов на окружающую среду и здоровье людей, будь то квантовые точки из селенида кадмия или что либо иное.

Основная цель ICON — создать доступный для всех банк дан ных с описанием последних достижений в изучении нанотехнологий и их влияния на окружающую среду. Это даст возможность наилуч

шим образом организовать внедрение инноваций, разработку и при менение стандартов и правил.

Устойчивое развитие

ГЛАВА 13 Нанотоксичность и общество

исследования такого влияния ведутся с учетом всех возможных пре имуществ и недостатков новых научных открытий и их применения

на практике.

Правительственные и частные научно исследовательские органи

зации тесно сотрудничают в рамках NNI для формулирования регу ляторной политики в отношении производства и использования на

номатериалов. При обнаружении пробелов в правилах необходимо принимать неотложные меры для их устранения.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ОПЫТ

Национальный институт охраны труда США (National Institute of Occupational Safety and Health) планирует подготовить и выпу стить документ с обзором практического опыта работы с наномате

риалами.

Как уже упоминалось в главе 2, ученые и инженеры стремят ся создать новые стандарты измерений на наномасштабном уровне, которые позволят надежно сравнивать результаты их работы. Упо мянутый документ с обзором практического опыта работы с нанома

териалами даст возможность повысить безопасность труда в области

нанотехнологий. Специалисты надеются, что негативное отношение общества к нанотехнологиям значительно уменьшится после выхода этого отчета, в котором подытожен продолжительный опыт исполь зования нанотехнологий в разных областях деятельности.

ОТНОШЕНИЕ ОБЩЕСТВА

Для сбалансированного развития нанотехнологий необходимо, чтобы правительства стран мира уделяли должное внимание реакции общества. Ниже перечислены наиболее важные аспекты обществен ной жизни, определяющие отношение общества к нанотехнологиям:

доступ к преимуществам нанотехнологий;

влияние на занятость;

новые методы лечения и медикаменты;

влияние на производство;

влияние на здоровье и окружающую среду;

неприкосновенность личности и частной собственности (доступ

кличной информации с помощью наносенсоров). Ответственное развитие нанотехнологий означает, что правитель

ЧАСТЬ IV Будущее

изведениях описываются отрицательные последствия неконтролиру емого развития новых технологий. Открытый доступ к информации

позволит обществу и правительствам принимать правильные реше ния и заложить надежные основы взаимного доверия.

В нашем бурно развивающемся мире мы просто перегружены информацией: мнениями, данными и идеями. В плотном потоке ин

формации часто трудно отличить правду от имитации, основанной на слухах и домыслах. Понимание и восприятие новых технологий являются ключевыми факторами успешного внедрения новых мето дов и материалов в повседневную жизнь.

ПОСТЕПЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ

До того как правительство окончательно «расставит все по своим местам» в отношении применения нанотехнологий, необходимо про

пагандировать плавное и постепенное внедрение их в повседневную

жизнь. Это не значит, что нужно тормозить их проникновение в нашу жизнь, надо лишь внимательно следить за всеми аспектами этого процесса. Прежде чем использовать нанотехнологии в произ водстве, нужно учесть все риски, найти способы их устранения для

повышения безопасности труда, а также создать новые стандарты

безопасного производства и использования нанопродуктов во всех отраслях деятельности человека.

Окружающая среда, здравоохранение и безопасность

В рамках инициативы NNI прилагает активные усилия для оцен ки влияния нанотехнологий на окружающую среду, здравоохране ние и безопасность. Масштаб этих исследований увеличивается с появлением новых наночастиц, наноструктур, наноматериалов и на

нопродуктов.

Среди приоритетных проектов NNI в этом направлении следует

отметить:

изучение потенциальных рисков наноматериалов для здоровья;

интеграцию усилий Национального института защиты окру

жающей среды США, Национального института охраны тру да США, Управления по охране окружающей среды США, Министерства обороны США, Министерства энергетики США

и Национального научного фонда;

создание новых стандартов совместно с Национальным инсти

ГЛАВА 13 Нанотоксичность и общество

обмен информацией между членами NNI;

определение и ранжирование приоритетов в научно исследова

тельской деятельности для принятия решений в регуляторной политике;

поддержку тесного сотрудничества правительственных, ком мерческих и научных организаций.

Выполнение этих задач координируется Рабочей группой по ис

следованию влияния нанотехнологий на окружающую среду и здоро

вье (Nanotechnology Environmental and Health Implications Working Group — NEHIWG) в тесной кооперации с другими нанотехнологи

ческими и регуляторными агентствами. Одна из целей этой рабочей

группы — изучить весь жизненный цикл наноматериалов и оценить степень их влияния на окружающую среду.

ТЕКУЩИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В РАМКАХ NNI

В2004 г. на финансирование научно технической деятельности

вобласти здравоохранения и охраны окружающей среды в рамках NNI было выделено 105,8 млн долларов США, или около 11% от

общего финансирования NNI. В 2006 г. в рамках еще одной про

граммы, объединившей усилия 23 правительственных институтов США, было также выделено 39 млн долларов для изучения влияния нанотехнологий на окружающую среду и здоровье.

Для оценки влияния искусственных наночастиц сначала были

предприняты попытки изучить, какое воздействие оказывают нано

частицы естественного происхождения. К ним, в частности, отно сятся песочная пыль в пустынях, вулканический пепел, дым лесных

пожаров, бактерии и вирусы. Кроме того, традиционные промыш

ленные процессы также являются источниками наночастиц (это, на пример, сажа от продуктов сгорания, выхлопные газы, летучие кра ски и пары сварочного припоя).

Риск использования наночастиц прямо пропорционален уровню токсичности и длительности их воздействия:

ГЛАВА 13 Нанотоксичность и общество

ности труда при работе с наноматериалами для передачи их научно исследовательским, промышленным и общественным орга низациям.

Рис. 13.2. Риск при производстве наноматериалов не превышает риска при производстве многих стандартных материалов

Распространение информации

ЧАСТЬ IV Будущее

айер» (Jerry Maguire), просят: «Покажи мне деньги!» («Show me the money!»). Людям интересно знать, как новые нанотехнологии

инанопродукты улучшат их жизнь, а не как они были получены

икак устроены.

ОБРАЗОВАНИЕ

Нанотехнологии соприкасаются с обществом в таких областях

деятельности, как наука, техника, экономика, культура, этика, пра во, национальная безопасность и, конечно, образование.

Появление новых методов создания материалов и компонентов в стиле «снизу вверх» (начиная с наномасштабного уровня) неизбеж

но скажется на образовательных методиках и требованиях. В них не

обходимо будет учесть огромный объем научной и технологической информации, новые регуляторные и этические нормы.

В контексте повышения эффективности образования в рамках NNI предполагается решать следующие задачи:

способствовать обмену информации между разными дисципли

нами;

исследовать восприятие нанотехнологий обществом;

исследовать влияние нанотехнологий на окружающую среду, стандарты жизни и конкурентоспособность;

вовлекать студентов колледжей и университетов в процесс

исследования нанотехнологий в разных отраслях деятель

ности.

Только учитывая все возможные направления развития нанотех

нологий, человечество сможет добиться решения поставленных задач и преодолеть трудности на этом пути. Такие предосторожности по

зволят использовать достижения нанотехнологий наиболее безопас ным и хорошо продуманным способом.

Международное сотрудничество

ГЛАВА 13 Нанотоксичность и общество

Некоторые страны уже активно начали создавать научно исследовательские альянсы с общими интересами в нанотехнологиях.

В 2005 г. Канада инвестировала 5,5 млн долларов в совместные с Ин дией проекты, посвященные биотехнологиям и нанотехнологиям.

В2000 г. Национальный научный фонд США оказал финансо вую помощь организатором международной рабочей встречи пред

ставителей 25 стран мира и Европейского союза. В результате этой встречи была опубликована совместная декларация о намерениях участвовать в совместных исследованиях и всячески поддерживать развитие нанотехнологий.

Вянваре 2006 г. в Майами (штат Флорида, США) прошел пер

вый международный симпозиум по нанотоксикологии. Программа включала презентации и дискуссии по поводу токсичности нанома териалов и антиоксидантов, специфической реакции тканей на их воздействие, обнаружения и очистки наночастиц.

Успех всякого нового начинания и международных исследова

ний, в том числе в области нанотехнологий, зависит от четкого и конкретного планирования всех действий. Специалистам предстоит выполнить огромную работу по согласованию интересов, преодоле нию препятствий и координации усилий.

Риски и выгоды

ЧАСТЬ IV Будущее

целевая доставка медикаментов;

диагностика болезней с помощью «лаборатории на чипе»;

лечение генетических заболеваний;

наноэлектроника;

нанокомпозиты;

наносенсоры;

оптические массивы;

топливные элементы;

эффективная генерация и передача энергии.

Болезни роста всегда приносят дискомфорт и неудобства. На нотехнологии обладают огромным потенциалом добра и зла. Дей ствительно, вместе со списком выгод от применения нанотехнологий

нужно всегда иметь под рукой и список сопутствующих недостатков.

Простых решений нет. Только изучение, обсуждение и тщательное планирование всех действий позволит предотвратить потенциальные угрозы.

Нанотехнологии успешно развиваются в направлении эффектив

ного и недорогого производства множества новых продуктов, которые

изменят многие аспекты нашей жизни. Однако широкое распростра нение нанотехнологий может стать таким бурным, что у человечества не будет времени для реагирования на возможные последствия, если об этом не позаботиться заблаговременно.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Нанотехнологии затрагивают:

(а)экономику;

(б) этику;

(в) культуру;

(г) все указанные выше области.

2.Национальный институт охраны труда США планирует подгото вить и выпустить:

(а)листовку к Национальному дню нанотехнологий;