Süper minik nanomalzemeler teknolojilerimizde devrim yaratmaya hazırlanıyor. Bize başka ne yapabilirlerse gelsin: kimse gerçekten bilmiyor.
Her yaşta mucizevi malzemeler vardır. Victorialılar için, lastikti. 20. Yüzyılda, plastikti. Ve sayısallaştırılmış 21 içinst yüzyılda, grafen olduğu ortaya çıkabilir.
Grafen duydun mu? Değilse, yakında olacak. Laboratuvarlarımızdan ortaya çıkmış en yeni nano ölçekli malzemelerden biriydi. New York Times geçenlerde, “hayatın neredeyse her yönünü dönüştürmesi bekleniyor” dedi.
Her gün bilim adamları bu inanılmaz nanomalzeme hakkında yeni şeyler öğreniyorlar. Ancak bu konuda öğrendikleri her şey, karmaşasız iyimserliğin bir nedeni değil. Geçmişin diğer harika materyalleri gibi, grafen de pek de mükemmel değil.
Grafen nedir?
Grafen, kurşun kalemlerin içine koyduğumuz aynı karbon bazlı madde olan grafitten elde edilir. Ancak grafen hakkında ortak bir şey yok. Atomları hayal edilebilecek en ince katmana bağlıdır: sadece bir atom kalınlığında bir petek kafes.
Bir grafen yaprağı o kadar incedir ki, Amerikan Kimya Derneği'ne göre, bir onsu 28 futbol sahalarını kapsayabilir; küçük bir yığın öylesine hafiftir ki, yaprakları bükmeden papatya üzerinde dengeleyebilirsiniz. Aynı zamanda (tesadüfi olmayan) çelikten daha güçlü, elmaslardan daha sert ve bakırdan veya silikondan daha iletkendir - su geçirmez, şeffaf ve inanılmaz derecede esnek.
Başka bir deyişle, çok yararlı özelliklerle dolu başka bir malzeme bulmak için zorlanacaksınız. Çok çeşitli endüstrilerdeki araştırmacıların grafeni laboratuvarımızdan ve yaşamımıza sokması şaşırtıcı değildir. 9'te 2012 milyon doların hemen altında olan satışların, yeni teknolojileri inceleyen Lux Research firmasına göre, 14 tarafından 126 katının 2020 milyon dolara çıkması bekleniyor.
Geçmişin Derslerinden Alınan Dikkat Edilmesi Gereken Nedenler
Teknik uzmanlar, grafenin, prezervatiflerden bilgisayarlara ve kimyasal sensörlere kadar çok çeşitli tüketici ürünlerini dönüştürebileceğini tahmin ediyor. “5 Sebepleri Grafen Cihazlarınızı Sonsuza Kadar Değiştirecek, ”NBC News, kâğıt inceliğinde akıllı telefonlar, esnek bilgisayar ekranları, insan hücreleriyle“ konuşabilen tıbbi cihazlar ve süper uzun ömürlü pillerle dolu bir geleceği öneren bir liste ile ”diye ilan etti.
Graphene'nin ateşli şampiyonları, daha güçlü ve daha hafif arabaları, çok daha verimli güneş pillerini, hatta sentetik kanı bile yapmak için kullanılabileceğini iddia ediyor.
Örtülmemiş yutturmaca tanıdık bir yüzüğe sahiptir - ve geçmişin dersleri göz önüne alındığında bizi dikkatli tutmaya çağırır. Asbest bir zamanlar aleve dayanma kabiliyeti nedeniyle “sihirli mineral” olarak lanse edildi; ancak daha sonra keşfettik mi, aslında, katil bir toz.
DDT ile aynı hikaye, yalnızca öldürmeyi amaçladığı hastalığı olan sivrisineklere değil, aynı zamanda yaban hayatı (özellikle kuşlar) ve insanlar; vinil ile sonuçta olduğu gösterilen önemli bir hormon bozucu; veya tutuşmuş biyobozunur olmayan polietilen film ile sayısız banket çantası. Her biri hevesle kucaklandı ve karanlık, tehlikeli bir yanı olduğunu keşfetmeden önce yaygın olarak kullanıldı.
Collingridge İkilemi
Aslında bu fenomen için bir terim var, yakın zamanda öğrendim: Collingridge İkilemi. İlk olarak 1980 kitabında öne süren belirsiz İngiliz profesörü David Collingridge adına, yeni teknolojinin olumsuz etkilerini tahmin etmenin zorluğunu kabul ediyor - bu teknoloji yaygın olarak kullanılana kadar - ki bu noktada, tabii ki, Bu olumsuzluklara değinmek ve uygun çözümler getirmek çok daha zor hale geliyor. Veya, Collingridge'in kendisine koyduğu gibi Teknolojinin Sosyal Kontrolü,
“Değişim kolay olduğunda, bunun için öngörülemez; Değişime duyulan ihtiyaç ortaya çıktığında, değişim pahalı, zor ve zaman alıcı hale geldi. ”
Neden, nanomalzemeler söz konusu olduğunda, araştırmacılar eğrinin önüne geçmeye çalışıyorlar. Nanoteknolojinin ortaya koyduğu sorunları incelemek için çok sayıda araştırma programı başlatılmıştır. Örneğin, 2008'ten bu yana, hem Çevre Koruma Ajansı hem de Ulusal Bilim Vakfı, Kaliforniya Los Angeles Üniversitesi ve Duke Üniversitesi olarak bilinen Duke Üniversitesinde ortak bir programa onlarca milyon dolar harcıyor. Nanoteknolojinin Çevresel Etkileri Merkezi (CEIN).
Araştırmacılar, geçmişte, cevaplardan kaynaklanan ciddi sorunları ele almak için çok geç olana kadar sıkça sorulmayan soru türlerini araştırıyorlar. Bu yeni malzemeler çevremize girebilir mi? Eğer yaparlarsa ne olur? Farklı bitki ve organizmalar ile nasıl etkileşime girerler? Toksik etkileri var mı?
Diğer araştırmaların yanı sıra, bu araştırmacılar insan ve hayvan hücrelerinde farklı nanomalzemeleri test ediyor, laboratuar hayvanlarındaki etkilerini gözlemliyor, toprak ve sudaki davranışlarını inceliyor ve mevcut yasaların kontrol ve düzenlemelerine ilişkin yeterliliğini analiz ediyor. Bu çabalar sayesinde, “yedi yıl önce düşündüğümden çok daha fazla veri üretiyoruz” diyor Michigan Risk Bilim Merkezi'nin müdürü Andrew Maynard, uzun süredir daha iyi gözetim ihtiyacı olduğu konusunda uyardı. nanoteknoloji. Hala birçok önemli cevaplanmamış soru var, ancak “gerçekten endişe verici olanı ve çok endişe verici olmayan şeyleri gerçek bir şekilde ele almaya başlıyoruz” diyor.
Tehlikeli Birçok Form Alabilir
Yeni başlayanlar için, bazı nanomalzemelerin az çevresel veya halk sağlığı riskleri oluşturduğu, bazılarının daha fazla ve bazılarının - özellikle de yeni olanlar - temelde soru işaretleri olduğu giderek daha açık bir şekilde ortaya çıkıyor. Bunların en tehlikeli olanı, hepsi de suda olduğu gibi toksik metalleri serbest bırakarak hücrelerde olduğu gibi suda kolayca çözünen, gümüş, bakır veya çinkodan türetilmiş belirli nanomalzemeler gibi görünmektedir. Ancak tehlikeli olma birçok şekilde olabilir.
Bir nanomalzemenin özel morfolojisi büyük bir fark yaratır. Bazıları (grafen dahil) hücre duvarlarından geçebilen keskin kenarlara sahiptir. İğne benzeri karbon nanotüpler, solunduğunda, akciğer dokusuna büyük ölçüde zarar veren asbest gibi davranabilir.
Sahneyi vurmak için son nano-merak olarak, grafen sadece şimdi araştırmacıların dikkatini çekmeye başladı. İlk bulgular, bu erken araştırmaların ne kadar önemli olabileceğini vurgulayan bazı endişe verici işaretler ortaya koydu. Birinde 2013 çalışmadaörneğin, Brown Üniversitesi mühendisleri keskin kenarlı grafen yapraklarının insan derisine, akciğerine ve bağışıklık hücrelerine delinebileceğini ve muhtemelen nüfuz edebileceğini buldu.
Sağlığımızı veya çevreyi tehlikeye atmadan grafen devrimi başlatabilir miyiz?
In başka bir son çalışmaKaliforniya-Riverside Üniversitesi'ndeki CEIN'e bağlı bilim adamları, grafen oksit nanoparçacıklarının bazı su ortamlarında rahatsız edici bir çevresel kalıcılık gösterdiğini buldular. Bir akiferin simülasyonunda, biyolojik olarak parçalanma ihtimalinin yüksek olduğu tortuya battıkları görülmüştür. Fakat bir göl veya dere gibi yüzey suyunun simülasyonunda, parçacıklar ölü yapraklara ve diğer organik maddelere yapışmaya meyilliydi. Su sütununda yüzen, sudaki mikro kritikler tarafından absorbe edilmeleri ya da su kaynağımıza girmeleri çok daha muhtemeldi.
Ancak, elbette, potansiyel riskler ve gerçek tehlikeler arasında çizilecek bir ayrım var. UC – Riverside çalışmasının yazarlarından Sharon Walker'ın dediği gibi
“... kırmızı bayraklar yükseltmek istemiyoruz, insanları bilgilendirecek kadar bayrak çekmiyoruz, böylece kırmızı bayraklar yok var yükseltilmek için. ”
Bu tür çalışmalar, üreticilere ve politika yapıcılara sağlığımızı veya çevremizi tehlikeye atmadan grafen devrimi başlatmanın yollarını bulma fırsatını erken ve çok değerli bir şekilde sunuyor.
David Collingridge'in memnun olacağını hayal ediyorum.
Bu makale aslında Yeryüzünde
Yazar Hakkında
Susan Freinkel yazarı Plastik: Toksik bir Aşk Hikayesi ve Amerikan Kestanesi: Mükemmel Bir Ağacın Yaşamı, Ölümü ve Yeniden Doğuşu. Ayrıca New York Times, Discover, Smithsonian, Mindful ve diğer yayınlar için de yazmıştır. İlgi alanları geniş: o deli inek hastalığından bipolar bozukluk için bir vitamin tedavisine, hayvanat bahçesinden evlat edinmeye, mavi bir gül geliştirme arayışına kadar uzanan çeşitli öyküler içeriyor. California meşe ağaçlarını saran bir hastalık hakkında bir hikaye, ilk kitabına yol açtı. Amerikan Kestanesi: Mükemmel Bir Ağacın Yaşamı, Ölümü ve Yeniden Doğuşu. 2008 Ulusal Açık Kitap Ödülü'nü kazandı. O kitap için kendini doğal dünyaya soktuktan sonra, bir sonraki kitabı için dikkatini doğal olmayan dünyaya yöneltti. Plastik: Toksik bir Aşk Hikayesi.
Tavsiye edilen kitap:
Plastik: Toksik bir Aşk Hikayesi
Susan Freinkel tarafından.
Plastik, modern dünyayı inşa etti. Bisiklet kaskı, baget, diş fırçası ve kalp pili olmadan nerede oluruz? Fakat plastikle olan aşk ilişkimizden bir yüzyıl sonra, bunun sağlıklı bir ilişki olmadığını anlamaya başladık. Plastikler azalan fosil yakıtlardan yararlanır, zararlı kimyasalları süzer, çöp alanlarını siler ve deniz yaşamını tahrip eder. Gazeteci Susan Freinkel'in bu ilgi çekici ve göz alıcı kitapta işaret ettiği gibi, bir kriz noktasına yaklaşıyoruz. Eşyalarda boğuluyoruz ve bazı zor seçimler yapmaya başlamamız gerekiyor. Yazar bize canlı anekdotlar ve analizlerin bir karışımı ile ihtiyacımız olan araçları veriyor. Plastik Nefret severim ama onsuz için görünmüyor olabilir malzeme ile yeni bir yaratıcı ortaklık doğru yolu işaret ediyor.
Daha fazla bilgi ve / veya bu kitabı Amazon'da sipariş etmek için buraya tıklayın.
