Als je ooit van zilverwerk hebt gegeten of koperen sieraden hebt gedragen, je bent in een perfecte storm geweest waarin nanodeeltjes in het milieu zijn gevallen, zeggen wetenschappers van de Universiteit van Oregon.

Sinds de opkomst van nanotechnologie onderzoekers, regelgevers en het publiek waren bezorgd dat de potentiële toxiciteit van producten van nanoformaat een bedreiging zou kunnen vormen voor de menselijke gezondheid door blootstelling aan het milieu.

Nutsvoorzieningen, met behulp van krachtige transmissie-elektronenmicroscopen, scheikundigen hebben nooit eerder vertoonde beelden vastgelegd van minuscule metalen nanodeeltjes die van nature worden gecreëerd door zilveren voorwerpen zoals draad, sieraden en eetgerei in contact komen met andere oppervlakken. Het blijkt, onderzoekers zeggen, nanodeeltjes zijn al heel lang in contact met mensen, lange tijd.

Bij het project waren onderzoekers betrokken van het Materials Science Institute van de UO en het Safer Nanomaterials and Nanomanufacturing Initiative (SNNI), in samenwerking met UO technology spin-off Dune Sciences Inc. SNNI is een initiatief van het Oregon Nanoscience and Microtechnologies Institute (ONAMI), een staatssignatuur onderzoekscentrum dat zich toelegt op onderzoek, banengroei en commercialisering op het gebied van wetenschap op nanoschaal en microtechnologieën.

Het onderzoek -- gedetailleerd in een paper dat online is geplaatst voorafgaand aan de reguliere publicatie in het tijdschrift van de American Chemistry Society ACS Nano -- gericht op het begrijpen van het dynamische gedrag van zilveren nanodeeltjes op oppervlakken bij blootstelling aan verschillende omgevingscondities.

Met behulp van een nieuwe benadering ontwikkeld bij UO die de directe observatie van microscopische veranderingen in nanodeeltjes in de loop van de tijd mogelijk maakt, onderzoekers ontdekten dat zilveren nanodeeltjes die op het oppervlak van hun SMART Grids-elektronenmicroscoopglaasjes waren afgezet, in grootte begonnen te transformeren, vorm- en deeltjespopulaties binnen een paar uur, vooral bij blootstelling aan vochtige lucht, water en licht. Vergelijkbaar dynamisch gedrag en nieuwe vorming van nanodeeltjes werd waargenomen toen het onderzoek werd uitgebreid om te kijken naar zilveren voorwerpen van macroformaat, zoals draad of sieraden.

"Onze bevindingen tonen aan dat de 'grootte' van nanodeeltjes misschien niet statisch is, vooral wanneer deeltjes zich op oppervlakken bevinden. Om deze reden, wij zijn van mening dat milieugezondheids- en veiligheidsproblemen niet moeten worden gedefinieerd - of gereguleerd - op basis van grootte, " zei James E. Hutchison, die de Lokey-Harrington-leerstoel in de chemie bekleedt. "In aanvulling, de generatie van nanodeeltjes uit objecten waarmee mensen al millennia contact hebben, suggereert dat mensen door de tijd heen aan deze nanodeeltjes zijn blootgesteld. In plaats van bezorgdheid te uiten, Ik denk dat dit suggereert dat we blootstelling aan deze materialen al zouden hebben gekoppeld aan gezondheidsrisico's als die er waren."

Elk mogelijk federaal regelgevend beleid, het onderzoeksteam concludeerde, moet rekening houden met de aanwezigheid van achtergrondniveaus van nanodeeltjes en hun dynamisch gedrag in de omgeving.

Omdat koper zich op dezelfde manier gedroeg, de onderzoekers theoretiseren dat hun bevindingen een algemeen fenomeen vertegenwoordigen voor metalen die gemakkelijk worden geoxideerd en gereduceerd onder bepaalde omgevingsomstandigheden. "Deze bevindingen, " Zij schreven, "daag het conventionele denken over de reactiviteit van nanodeeltjes uit en impliceert dat de productie van nieuwe nanodeeltjes een intrinsieke eigenschap is van het materiaal dat nu sterk afhankelijk is van de grootte."

Hoewel niet rechtstreeks aangesproken, Hutchison zei, de natuurlijk voorkomende en spontane activiteit die in het onderzoek wordt waargenomen, suggereert dat blootstelling aan giftige metaalionen, bijvoorbeeld, mogelijk niet worden verminderd door simpelweg grotere deeltjes te gebruiken in de aanwezigheid van levend weefsel of organismen.