Interesse in 'groene' innovatie betekent niet alleen groot denken, maar ook heel, heel, heel klein.

Dat is tenminste de manier waarop Omowunmi Sadik, directeur van Binghamton University's Center for Advanced Sensors and Environmental Systems, ziet het. Ze werkt aan de ontwikkeling van sensoren die kunstmatige nanodeeltjes kunnen detecteren en identificeren. Haar onderzoek zal ons inzicht vergroten in de risico's die gepaard gaan met de uitstoot en transformatie van deze deeltjes in het milieu.

"De samenleving heeft de plicht om niet alleen de positieve kanten van wetenschap en technologie in overweging te nemen, maar ook de minder wenselijke kanten van technologie zelf, " zei Sadik, een hoogleraar scheikunde. "We moeten niet alleen nadenken over hoe we deze nanodeeltjes kunnen maken, maar ook over hun impact op de menselijke gezondheid en het milieu."

Uit een onderzoek van het Project on Emerging Nanotechnologies bleek dat nanodeeltjes - deeltjes van minder dan 100 nanometer groot - nu worden gebruikt in meer dan 1 000 consumentenproducten, variërend van auto's tot voedsel. Zilveren nanodeeltjes worden veel gebruikt als coatingmateriaal in kookgerei en servies en als ingrediënten in wasvloeistoffen en kleding vanwege hun antibacteriële eigenschappen. Je kunt zelfs sokken kopen die zijn doordrenkt met zilveren nanodeeltjes die zijn ontworpen om bacteriën en geur te verminderen.

'Maar wat gebeurt er als we die sokken kopen en wassen?' vroeg Sadik. "De nanodeeltjes komen terecht in ons watersysteem."

Er is weinig bekend over de interactie van deze en andere kunstmatige nanodeeltjes met onze watersystemen, de bodem en de lucht. Sommige zijn bekende toxines; andere hebben eigenschappen die vergelijkbaar zijn met asbest. En het is moeilijk, zo niet ronduit onmogelijk, om ze te bewaken. De huidige technieken zijn afhankelijk van enorme microscopen om nanodeeltjes te identificeren, maar de apparaten zijn niet draagbaar en geven geen informatie over de toxiciteit van materialen.

Sadik en een Binghamton-collega, Howard Wang, hebben financiering ontvangen van het Environmental Protection Agency om te ontwerpen, maak en test sensoren voor het monitoren van gemanipuleerde nanodeeltjes en natuurlijk voorkomende celdeeltjes.

"We moeten de chemische transformatie van deze materialen in het ecosysteem begrijpen, zodat we actie kunnen ondernemen om onnodige blootstelling te voorkomen, ' zei Sadik.

Haar lab heeft al een membraan gemaakt dat niet alleen een enkel nanodeeltje vangt, maar ook een manier is om signalen te genereren. Het maakt gebruik van cyclodextrine, waarvan de moleculaire structuur lijkt op een klein kopje. "Het kan niet alleen als sensor worden gebruikt, maar ook voor opruimen, ' zei Sadik.

Die ontdekking en andere doen Sadik geloven dat nanotechnologie ook nuttig kan zijn bij de sanering van milieuverontreinigende stoffen. Groene nanotechnologie zou zelfs het gebruik van oplosmiddelen kunnen verminderen en resulteren in productieprotocollen die minder afval produceren, ze zei.

Bijvoorbeeld, Sadik heeft nanodeeltjes gebruikt om chroom 6 te transformeren, een bekend kankerverwekkend, in chroom 3, wat goedaardig is. "Ik zie er wel de positieve kant van in, " ze zei.

"We willen nanomaterialen kunnen ontwikkelen en tegelijkertijd de onbedoelde gevolgen van dergelijke ontwikkelingen vermijden, " voegde Sadik toe. "We willen de ontwikkeling niet stoppen, maar we willen wel verantwoordelijkheid aanmoedigen."