تقنية النانو المخاطر الكبيرة للصغيرة للغاية

بالعربي/ في أحد أشهر المشاهد من فيلم Fantasia والت ديزني (استنادًا إلى قصيدة كتبها Goethe) ، استحوذ Mickey Mouse على قبعة سحرية سيده Yensid وقام بإعداد مكنسة لحمل دلاء من الماء وتنظيفها.

في البداية ، تعمل التجربة بشكل جيد للغاية وتخفف من العمل الشاق الذي كان سيضطر إلى القيام به بمفرده. إنه يعمل بشكل جيد لدرجة أنه ينام ويحلم بالسيطرة على القوى الطبيعية (البحر ، العواصف ، الكون).

في السنوات الأخيرة ، وضعنا “قبعة سحرية” تسمح لنا بمعالجة ما لا يقل عن الذرات والجزيئات. اسمها هو تقنية النانو وهي تشكل موجة جديدة يعتقد أن تأثيرها على مجتمعنا أكثر عمقًا من تأثير تكنولوجيا المعلومات والاتصالات. وكما سنرى ، في الوقت الحالي غير مؤكد مثل المتدربين في فيلم ديزني.

ماذا تسمح لنا هذه العصا السحرية الجديدة؟ تمكنت تقنية النانو من تصنيع المواد والأنظمة من خلال تجميع الذرات والجزيئات ، أي معالجة المادة بمقياس النانومتر ، وهو جزء من المليون من المليمتر (10-9 نانومتر). للحصول على فكرة عن الأبعاد التي نتحدث عنها ، يكفي أن نقول إن شعرة واحدة يبلغ سمكها حوالي 80 ألف نانومتر. يمكن ملاحظة بعض الممثلين في عالم النانو (كائنات ذات أحجام تتراوح بين 0.1 نانومتر و 100 نانومتر) في الشكل

هذا يميز بشكل جذري تقنية النانو ، التي تعالج وتعمل على عدد قليل من الذرات أو الجزيئات ، والكيمياء التقليدية التي تنفذ تفاعلات تتضمن ملايين الذرات و / أو الجزيئات.

الجهات الفاعلة في عالم النانو: أشياء مختلفة بحجمها المميز. الأجسام التي يتراوح حجمها بين 0.1 و 100 نانومتر تستخدم بشكل شائع في تكنولوجيا النانو.

لماذا تعتبر مواد وهياكل تكنولوجيا النانو جذابة للغاية وثورية؟ نظرًا لأن لها خصائص غير عادية حقًا ، وبما أنه يمكن استخدامها في جميع الأنشطة البشرية تقريبًا ، فإن إمكانياتها ستكون بلا حدود وستجعل الكثير مما يبدو وكأنه خيال علمي حقيقة واقعة اليوم.

لقد تم بالفعل تصنيع مواد جديدة تمامًا ، مثل الفوليرين (الكرات الصغيرة “المكونة من عدة ذرات كربون) أو الأنابيب النانوية الكربونية (انظر الشكل). هذه الأخيرة هي “خيوط سحرية” حقيقية أصغر بعشرة آلاف مرة من شعرة الإنسان ، لكنها تتمتع بمقاومة أعلى بمئة مرة من مقاومة الفولاذ على الرغم من أنها أخف بعشر مرات. بفضل هذه الخصائص ، يبيعون بالفعل كل شيء من الدراجات التي يقل وزنها عن كيلوغرام واحد إلى عصي الهوكي فائقة المقاومة. لكن تطبيقه الواعد هو في مجال الإلكترونيات لأنه يسمح بتصنيع الثنائيات أو الترانزستورات فائقة الصغر ، مما يفتح الطريق أمام جميع أنواع الأجهزة الإلكترونية الصغيرة. لقد تم بالفعل تصنيع راديو بحجم حبة الرمل (هل نحتاج إلى “أصابع نانوية” لتشغيله؟)

يمكن أيضًا دمج الأنابيب النانوية مثل العديد من الجسيمات النانومترية الأخرى في المواد الشائعة لمنحها خصائصها. على سبيل المثال ، هناك أكواب ذات جزيئات نانوية كارهة للماء تستخدم في المرايا والسيارات والنظارات لمنع تكون الضباب ؛ توجد بالفعل ملابس مصنوعة من منسوجات تحتوي أيضًا على جزيئات كارهة للماء أو مبيد للجراثيم ، بحيث تطرد الرطوبة وتستغرق وقتًا أطول حتى تتسخ ؛ مرشحات تنقية الهواء مع الجسيمات النانوية المضادة للبكتيريا. تستخدم صناعة المواد الغذائية بالفعل الجسيمات النانوية لتعديل ملمس ونكهة الطعام ، وتثبيت عناصره الغذائية ، وما إلى ذلك. يتم أيضًا تطوير تغليف المواد الغذائية مع جزيئات نانوية كارهة للماء ومضادة للبكتيريا قادرة على الحفاظ على الطعام لفترة أطول. بعض مستحضرات التجميل (واقيات الشمس ،

في مجال الزراعة ، تم بالفعل تسويق مبيدات الآفات التي تحتوي على جزيئات نانوية مما يسمح بالتصاق أفضل للنباتات المراد معالجتها ويتم تطوير أجهزة استشعار نانوية لمتابعة نمو المحاصيل. في مجال الطب ، من بين أمور أخرى ، يتم إجراء الكثير من الأبحاث فيما يتعلق بالإفراج الخاضع للرقابة عن الأدوية التي تنتقل في كبسولات نانوية عبر داخلنا ، وتصل إلى بؤرة العدوى أو المنطقة المريضة التي سيتم إطلاقها.

كما نرى ، لا توجد منطقة في حياتنا لا يمكن أن تتأثر بتقنية النانو وبشكل إيجابي على ما يبدو. ومع ذلك ، فإن المستقبل المشرق الذي تنبأ به له جانب مظلم للغاية. في العالم الصغير الذي تتحرك فيه ، لم تعد القوانين المألوفة للفيزياء “الكلاسيكية” التي اعتدنا عليها في عالمنا الماكروسكوب سارية (نعلم جميعًا أنه إذا سقط قدر من الشرفة ، يجب أن نركض ، لأن القانون من الجاذبية وستكون بلا هوادة مع رؤوسنا!). على العكس من ذلك ، فإن قوانين فيزياء الكم التي تحكم عالم القياس النانوي مدهشة حقًا وغالبًا ما تتعارض مع منطقنا الديكارتي. على سبيل المثال ، إذا كان لدينا إلكترون بدلاً من وعاء ،

لهذا السبب ، عندما يتم تصنيع مادة بحجم نانومتري ، فإنها تظهر تغيرات ملحوظة في خواصها الميكانيكية أو الضوئية أو الكهربائية فيما يتعلق بخصائص “إخوتها الأكبر سناً”. هذه الميزة الرئيسية لتقنية النانو هي أيضًا أكبر عيب لها لأن لدينا معرفة محدودة بقواعد التشغيل الخاصة بها ، والتي ينبغي أن تدفعنا إلى التصرف بحذر شديد. هناك بالفعل بعض البيانات التي تشير إلى مخاطر خطيرة للغاية.

خلصت العديد من الدراسات العلمية إلى أنه نتيجة لصغر حجمها ، يمكن للجسيمات النانوية أن تدخل الجسم بسهولة أكبر من الجزيئات العيانية ، وعبور الأغشية الواقية مثل الجلد ، والحاجز الدموي الدماغي للدماغ وحتى المشيمة. حتى أن الكثير منهم يراوغ نظام المناعة لدينا لأن حجمهم يجعلهم غير مرئيين للبلاعم ، التي تقوم بدوريات وتدافع عن أجسامنا من العناصر الأجنبية. هذه الظروف والتفاعل الكيميائي الأكبر الذي تمتلكه (بسبب مساحة سطحها العالية) يزيد بشكل ملحوظ من سميتها فيما يتعلق بالجسيمات الأكبر. على سبيل المثال ، ثاني أكسيد التيتانيوم التقليدي غير سام للغاية ، ولكن نسخته النانومترية تسبب التهابًا خطيرًا في الرئتين عند امتصاصه. وصل إلى البيئة ، هناك بالفعل أدلة تظهر أن الجسيمات النانوية يمكن أن تتحرك بشكل غير متوقع في التربة ويمكن أن تحمل أيضًا مواد أخرى مرتبطة بسطحها. وهكذا ، يمكن أن يصل الملوث إلى أجسام المياه الجوفية بسرعة أكبر ويقطع مسافات أكبر بكثير.

إذا كانت هذه العلامات مقلقة بالفعل ، فهناك مشكلة أخرى: معظم التقنيات التحليلية التي تسمح لنا باكتشاف الملوثات التقليدية لا تعمل مع هذا النوع من الجسيمات (فهي غير مرئية) ، بحيث لا نملك تقريبًا طرقًا تحليلية لتتبعها. يحدث الشيء نفسه مع العديد من الطرق السمية المستخدمة لتحديد التأثير على الصحة. أدى عدم القدرة على التحكم في هذه الجسيمات واكتشافها إلى الفشل في إنشاء إطار تنظيمي يحدد الحد الأقصى المسموح به (في البيئة ، والغذاء ، وما إلى ذلك) والتقنيات التحليلية المعتمدة. بسبب هذه الثغرات الهائلة في معرفتنا ، يوصي العديد من منظمات المجتمع المدني والخبراء بتقليل أو حظر إطلاق الجسيمات النانوية في البيئة ،

تحدث الخبراء الذين أعدوا التقرير النهائي للجنة ITRE (لجنة الصناعة والبحوث والطاقة) التابعة للبرلمان الأوروبي في هذا الصدد في عام 2004. توصي الجمعية الملكية والأكاديمية الملكية للهندسة في المملكة المتحدة في وثيقتهما “علم النانو وتقنيات النانو: الفرص وعدم اليقين” بأن تعالج المصانع ومختبرات البحث الجسيمات النانوية ذات النفايات عالية الخطورة وأن يُحظر استخدامها. استخدامها في التطبيقات البيئية حتى تكون هناك درجة أكبر من المعرفة.

حددت الجماعة الأوروبية مؤخرًا التزامًا بالإشارة في الأطعمة ومستحضرات التجميل إلى ما إذا كانت تحتوي على جسيمات نانوية. إجراء خجول للغاية في مواجهة المخاطر المحتملة التي تنطوي عليها.

لكن الحقيقة هي أنه في مواجهة الفراغ القانوني الهائل ، فإن الانتقال من المختبرات إلى السوق الاستهلاكية يتم بسرعة مثل الأموال التي تجنيها الشركات باستخدام هذه التكنولوجيا. وصل سوق “نانو” بالفعل إلى 50،000 مليون دولار في عام 2006 ويعتقد أنه سيصل إلى تريليون دولار في عام 2015. لذا فمن المرجح أننا نأكل أو نضع بعض منتجاتهم على بشرتنا دون الوقوع في الحساب. من أصلها النانوتكنولوجي وبدون إمكانية اختيار ما إذا كنا نريد أن نفعل ذلك أم لا. كل هذا في غياب اللوائح أو أي نقاش اجتماعي يحلل الآثار الاجتماعية والاقتصادية والسياسية والبيئية العميقة للتكنولوجيا التي يعتبر البعض أنها ستؤدي إلى تغييرات أكثر عمقًا من الثورة الصناعية نفسها.

إذا كانت التكتلات العلمية والتكنولوجية الهائلة وأدواتها قد وسعت رؤيتها لإلقاء نظرة خاطفة على المسألة الأكثر خصوصية ، فإن عمىهم (أو رغبتهم الصغيرة في الرؤية) فيما يتعلق بالتأثيرات السلبية التي يمكن أن تحدثها إبداعاتهم ، لم يتغير كثيرًا. لقد رقصوا مكانس ، آسف ، جزيئات بدون ساحر في الأفق يمكنه مساعدتنا.

المصدر/ ecoportal.net