Wetenschap
Activiteit in een kamer zorgt ervoor dat nanodeeltjes die overblijven van consumentensprays in beweging komen, zo blijkt uit onderzoek
Gemeenschappelijke huishoudelijke producten die nanodeeltjes bevatten (korrels van technisch materiaal die zo minuscuul zijn dat ze onzichtbaar zijn voor het oog) zouden volgens een onderzoek van de Rutgers University kunnen bijdragen aan een nieuwe vorm van luchtvervuiling binnenshuis.
Uit onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Science of the Total Environment ontdekte een team van Rutgers-onderzoekers dat mensen die door een ruimte liepen waar onlangs een consumentenproduct met nanodeeltjes was gespoten, resterende stippen van tapijtvezels en vloeroppervlakken roerden, waardoor deze zo'n drie tot anderhalve meter in de lucht werden geprojecteerd. Uit experimenten bleek dat een kind dat dichtbij op de grond speelt, zwaarder getroffen zou worden dan de volwassene.
"Als een volwassene in een kamer loopt en op een aantal van deze afgezette deeltjes stapt, hebben we ontdekt dat de deeltjes opnieuw in de lucht zullen zweven en zo hoog zullen stijgen als de ademhalingszone van die persoon", zegt Gediminas Mainelis, een professor in de geneeskunde. de afdeling Milieuwetenschappen van de Rutgers School of Environmental and Biological Sciences, die het onderzoek leidde. "Een kind dat op de grond speelt, ademt nog meer in omdat de concentraties van deeltjes dichter bij de grond groter zijn."
Hoewel het nog te vroeg is om de langetermijneffecten van deze deeltjes op de gezondheid van mensen te meten, zei Mainelis dat de resultaten belangrijk zijn om over na te denken. "Op dit moment gaat het meer om het vergroten van het bewustzijn, zodat mensen precies weten wat ze gebruiken", zei hij.
Een nanodeeltje is een stofje met een grootte variërend van ongeveer 1 tot 100 nanometer. Een nanometer is een miljardste van een meter. Het menselijk oog kan alleen deeltjes zien die groter zijn dan ongeveer 50.000 nanometer. Een vel kantoorpapier is ongeveer 100.000 nanometer dik.
Nanodeeltjes zitten in een groot aantal populaire huishoudelijke producten, zoals schoonmaakmiddelen, ontsmettingsmiddelen, zonnebrandcrème, haarlak en cosmetische nevels en poeders.
Nanomaterialen, vaak gemaakt van zilver, koper of zink, worden op grote schaal gebruikt in de industrie vanwege de ongebruikelijke eigenschappen die ze vertonen wanneer ze op microscopisch niveau worden gemanipuleerd.
Wetenschappers hebben ontdekt dat deeltjes die op "nanoschaal" zijn veranderd, op belangrijke manieren kunnen verschillen van de eigenschappen van het materiaal in bulk. Sommige nanodeeltjes zijn sterker of hebben andere magnetische eigenschappen vergeleken met andere vormen of afmetingen van hetzelfde materiaal. Ze kunnen warmte of elektriciteit efficiënter geleiden. Het is gebleken dat ze chemisch reactiever worden, het licht beter reflecteren of van kleur veranderen.
Omdat nanodeeltjes substantieel verschillen van de eigenschappen van hetzelfde materiaal in geaggregeerde vorm, maken onderzoekers zich zorgen dat nanodeeltjes kunnen verschillen in termen van sterker giftig zijn, met gevolgen voor de menselijke gezondheid.
"Er is zeer beperkte kennis over de potentiële blootstelling aan nanodeeltjes uit consumentenproducten en de daaruit voortvloeiende gezondheidseffecten", zegt Mainelis, die deze stoffen sinds 2012 bestudeert.
Wetenschappers zijn al lang bekend met het feit dat verontreinigende deeltjes die op vloeroppervlakken worden afgezet, kunnen worden geresuspendeerd door te lopen, zei Mainelis. Wat niet bekend was, was of deeltjes uit consumentensprays met nanotechnologie opnieuw konden worden gesuspendeerd. Bovendien waren de factoren die van invloed zijn op de resuspensie niet goed begrepen.
Om meer te weten te komen, bouwden Mainelis en zijn team een afgesloten, luchtgestuurde kamer in een gedeelte van zijn laboratorium met zowel vloerbedekking als vinylvloeren. Ze gebruikten een kleine robot om de acties van een kind te simuleren. Ze droegen Tyvek-pakken en ademhalingstoestellen en liepen over het oppervlak nadat zeven producten met nanodeeltjes zilver, zink en koper in de lucht waren gespoten, en maten de resultaten.
Ze bevestigden dat nanodeeltjes door de geteste sprays vrijkwamen en de menselijke ademhalingszone bereikten. Ze ontdekten dat kinderen tijdens het spuiten en resuspensie van afgezette deeltjes aan hogere massaconcentraties van deeltjes konden worden blootgesteld dan volwassenen. Uit het onderzoek bleek ook dat de resuspensie van deeltjes uit tapijten een hogere deeltjesconcentratie opleverde dan uit vinylvloeren. De onderzoekers concludeerden dat de concentratie van deeltjes die door hun beweging opnieuw in suspensie werden gebracht, afhankelijk was van het product.
Het onderzoek kan individuen begeleiden bij benaderingen om de gezondheid te beschermen, aldus Mainelis.
"We kunnen deze kennis gebruiken om onze blootstelling aan verschillende nanomaterialen te minimaliseren, in dit geval", aldus Mainelis. "Over het geheel genomen zou dit werk ons kunnen helpen de resulterende blootstelling te begrijpen en toekomstige studies over de vermindering van de menselijke blootstelling kunnen ondersteunen."
Andere onderzoekers aan het onderzoek waren onder meer Jie McAtee, een postdoctoraal medewerker, en Ruikang He, een promovendus die in 2023 afstudeerde en nu postdoctoraal medewerker is in China, beide bij de afdeling Milieuwetenschappen van de Rutgers School of Environmental and Biological Science.