작은 물건에 땀 흘리기: 초소형 나노물질

: By 수잔 프레인키, 원어스

작은 것들을 땀을 : 슈퍼 작은 Nanomaterials

초소형 나노 물질은 우리의 기술에 혁신을 일으킬 태세입니다. 그들이 우리에게 무엇을 할 수 있는지에 관해서는 아무도 모릅니다.

모든 나이에는 놀라운 재료가 있습니다. Victorians 들어, 그것은 고무되었습니다. 20th 세기에는 플라스틱이었습니다. 디지털화 된 21^st graphene이 될 수 있습니다.

그래 핀에 대해 들어 보셨습니까? 그렇지 않다면 곧 알게 될 것입니다. 우리 실험실에서 나온 최신 나노 스케일 재료 중 하나입니다. 뉴욕 타임스 최근 발표 된 바에 따르면 "인생의 거의 모든면을 변화시킬 것으로 기대된다"고 밝혔다.

매일 과학자들은 놀라운 나노 물질에 대해 새로운 것을 배우고 있습니다. 그러나 그것에 대해 배우는 모든 것이 낙관적 인 낙관주의의 이유입니다. 과거의 다른 놀라운 재료와 마찬가지로, 그래 핀은 그리 훌륭하지 않은 것으로 판명 될 수 있습니다.

그래 핀이란 무엇입니까?

Graphene은 흑연 (graphite)에서 파생됩니다. 흑연은 우리가 연필 안에 넣은 탄소와 같은 물질입니다. 그러나 그래 핀에는 공통점이 없습니다. 그것의 원자는 가장 얇은 상상할 수있는 층에 연결되어 있습니다. 하나의 원자 두께에 불과한 벌집 격자입니다.

그라 핀 시트는 너무 얇아서 미국 화학 협회 (American Chemical Society)에 따르면 그 중 1 온스가 28 축구장을 덮을 수 있다고합니다. 작은 덩어리는 너무 가볍기 때문에 꽃잎을 구부리지 않고 데이지에서 균형을 잡을 수 있습니다. 또한 강철보다 강하고 다이아몬드보다 튼튼하며 구리 나 실리콘보다 전도성이 뛰어나며 방수성, 투명성 및 믿을 수 없을만큼 유연합니다.

다른 유용한 자료가 담긴 다른 자료를 찾기 란 쉽지 않습니다. 다양한 산업 분야의 연구원들이 그라 핀을 실험실에서 우리의 삶으로 끌어들이는 데 급급무를하고 있습니다. 최신 기술을 분석하는 회사 인 럭스 리서치 (Lux Research)에 따르면 9에서 2012 만 달러에 불과했던 판매량은 14만큼 126 배로 증가 할 것으로 예상된다.

과거의 교훈을 감안할 때주의해야하는 이유

기술 전문가들은 그래 핀이 콘돔에서 컴퓨터, 화학 센서에 이르기까지 다양한 소비재 제품을 변형시킬 수 있다고 예측하고 있습니다. "5 이유 Graphene 영원히 가제트를 변경합니다"NBC 뉴스는 종이 얇은 스마트 폰, 유연한 컴퓨터 디스플레이, 인간 세포와 대화 할 수있는 의료 기기, 초장 수명 배터리로 가득 찬 미래를 제안한리스트와 함께 깜짝 놀랐다.

Graphene의 열렬한 챔피언은 그것이 더 강력하고 가벼운 자동차, 훨씬 더 효율적인 태양 전지, 심지어는 합성 피를 만드는 데 사용될 수 있다고 주장합니다.

부끄러워하지 않는 마약 중독은 그것에 친숙한 고리를 가지고 있으며 과거의 교훈을 감안할 때 조심해야한다는 것을 유감스럽게 생각합니다. 석면은 한때 화염에 견딜 수있는 능력 때문에 "마법의 광물"로 선전되었습니다. 단지 나중에 우리는 이것이 실제로, 살인자의 먼지.

DDT에 관한 이야기와 마찬가지로, 병을 옮기는 모기뿐만 아니라 죽일 의도가있는 모기에 심하게 해를 입혔습니다. 야생 동물 (특히 조류)과 인간; 비닐로, 궁극적으로 중요한 호르몬 혼란; 또는 발화 한 비 생분해 성 폴리에틸렌 필름 무수한 밴 - 더 - 백 드라이브. 각각은 열렬히 받아 들여졌고, 우리는 그것이 어둡고 위험한면을 발견하기 전에 널리 사용되었습니다.

Collingridge 딜레마

사실이 현상에 대한 용어가 있습니다, 저는 최근에 배웠습니다 : Collingridge 딜레마. David Collingridge는 1980 서적에서 처음으로 그것을 공언 한 다른 영국의 교수로 불리며, 새로운 기술의 부정적인 영향을 예측하는 데 어려움을 인정합니다. 기술이 널리 사용되는 시점까지는 물론, 그 네거티브를 해결하고 적절한 해결책을 강구하는 것이 훨씬 더 어려워집니다. 또는 Collingridge 자신이 넣은 것처럼 기술의 사회적 통제,

"변화가 쉽면 그 필요성을 예견 할 수 없다. 변화의 필요성이 드러나면 변화는 값 비싸고 어렵고 시간이 많이 걸린다 "고 말했다.

이것이 나노 물질에 관해서 왜 연구가들이 커브를 앞서 나가려하는지 설명 할 수 있습니다. 수많은 연구 프로그램이 나노 기술이 제기 한 문제를 연구하기 위해 생겨났다. 예를 들어, 2008 이후 환경 보호국과 국립 과학 재단은 로스 앤젤레스 캘리포니아 대학 (University of California Los Angeles and Duke University)의 공동 프로그램에 수천만 달러를 쏟아 부었습니다. 나노 기술의 환경 적 영향을위한 센터 (CEIN).

연구원들은 과거에 답변에서 제기 된 심각한 문제를 해결하기에는 너무 늦었을 때까지는 종종 물어 보지 않는 종류의 질문을 추구하고 있습니다. 이러한 새로운 물질이 우리의 환경에 들어갈 수 있습니까? 그들이하는 경우 어떻게됩니까? 다른 식물이나 유기체와 어떻게 상호 작용합니까? 독성 효과가 있습니까?

다른 연구자들은 인간과 동물 세포에서 다른 나노 물질을 시험하고, 실험 동물에서의 효과를 관찰하고, 토양과 물에서 어떻게 행동하는지 연구하고, 통제와 규제에 관한 기존 법의 적절성을 분석해 왔습니다. 이러한 노력 덕분에 "우리는 7 년 전에 생각했던 것보다 훨씬 더 많은 데이터를 생성 해 왔습니다."미시간 대학 리스크 과학 센터의 앤드류 메이 나드 (Andrew Maynard) 오랜 의견에 대해 오랫동안 나노 기술. 그는 여전히 많은 중요한 의문점들이 있지만 그는 "정말 걱정스럽고 걱정스럽지 않은 것에 대해 실제적인 조치를 취하기 시작했다"고 말했다.

많은 위험을 무릅 쓸 수 있음

우선, 일부 유형의 나노 물질은 환경 적 또는 공중 보건상의 위험을 낮추고, 일부는 더 자세를 취하고, 일부는 특히 새로운 물질로 인해 기본적으로 의문점을 갖고 있음이 점차 분명 해지고 있습니다. 이들 중 가장 위험한 물질은은, 구리 또는 아연에서 유래 된 특정 나노 물질로 보이며, 이들 물질은 세포뿐만 아니라 물에도 쉽게 용해되어 독성 금속을 방출합니다. 그러나 위험성은 여러 가지 형태를 취할 수 있습니다.

나노 물질의 특정한 형태는 큰 차이를 만듭니다. 일부 (그래 핀 포함)에는 날카로운 모서리가있어 세포벽을 뚫을 수 있습니다. 바늘 형 탄소 나노 튜브는 흡입시 석면과 매우 흡사하게 작용하여 폐 조직을 크게 손상시킵니다.

최신 나노 경이로움에 맞춰 그라 핀은 이제 막 연구원들의 관심을 끌기 시작했습니다. 그리고 첫 번째 연구 결과는 이미 초기 조사가 얼마나 중요한지를 강조하면서 몇 가지 걱정스러운 징후를 나타 냈습니다. 하나의 2013 연구예를 들어 Brown University의 엔지니어들은 날카로운 모서리를 지닌 그래 핀 시트가 사람의 피부, 폐 및 면역 세포에 구멍을 뚫을 가능성이 있고 침투 할 수 있음을 발견했습니다.

우리는 건강이나 환경을 위태롭게하지 않고 그라 펜 혁명을 시작할 수 있습니까?

In 또 다른 최근 연구, 캘리포니아 대학 - 리버 사이드 대학의 CEIN 계열 과학자들은 그라 핀 산화물 나노 입자가 특정 수생 환경에서 곤란한 환경 지속성을 보였다는 사실을 발견했습니다. 대수층의 모의 실험에서 그들은 퇴적물에 가라 앉는 것처럼 보였습니다. 침전물은 생분해 될 것 같습니다. 그러나 호수 나 하천과 같은 표층수의 모의 실험에서, 입자는 죽은 잎과 다른 유기 물질로 번쩍 간다. 물줄기에 떠 다니면서, 그들은 수생 미생물에 흡수되거나 물 공급원에 들어갈 가능성이 훨씬 큽니다.

물론 잠재 위험과 실제 위험 사이에는 구분이 있습니다. UC-Riverside 연구의 저자 인 샤론 워커 (Sharon Walker)

"... 우리는 사람들에게 알리는만큼 적색 깃발을 올리고 싶지 않으므로 적색 깃발은 그렇지 않다. 있다 제기 될 것이다. "

이러한 연구는 제조업체와 정책 입안자에게 우리의 건강이나 환경을 위태롭게하지 않으면 서 그라 핀 혁명을 시작하는 방법을 조기에 발견 할 수있는 기회를 제공합니다.

데이비드 콜링지 리가 기뻐할 것이라고 상상합니다.

이 기사는 원래 지구에

저자에 관하여

프리 캔 수잔 수잔 프랭클켈 (Susan Freinkel)은 플라스틱 : 유독 한 사랑 이야기 및 미국 밤나무 : 완벽한 나무의 삶, 죽음, 그리고 부활. 그녀는 또한 New York Times, Discover, Smithsonian, Mindful 및 기타 출판물을 위해 저술했습니다. 그녀의 관심사는 광우병에서부터 양극성 장애에 대한 비타민 치료, 입양에서부터 동물원에 이르기까지 파란 장미 개발을위한 탐구에 이르기까지 광범위한 주제로 다루어졌습니다. 캘리포니아 참나무를 괴롭히는 질병에 관한 이야기는 그녀의 첫 번째 책을 이끌었고, American Chestnut : 완벽한 나무의 삶, 죽음과 재생. 2008 국립 야외 도서 상을 수상했습니다. 그 책을 자연계에 깊이 빠져들게 한 그녀는 다음 책의 부 자연스러운 세계에 관심을 돌 렸습니다. 플라스틱 : 유독 한 사랑 이야기.