Nanodeeltjes - of nanomaterialen, zoals ze vaak worden genoemd - zijn chemische objecten met afmetingen in het bereik van 1-100 nanometer (nm).

Zulke kleine deeltjes zijn moeilijk voor te stellen, maar het kan helpen om te denken dat een nanodeeltje van 1 nm zou kunnen passen tot 80, 000 keer over een mensenhaar.

Nanodeeltjes komen van nature voor in het milieu, zoals in klei, melk, en in vulkanische as en zeespray.

Fabrikanten maken ook nanodeeltjes voor gebruik in een reeks alledaagse producten.

• De oppervlakken van uw koelkast kunnen zilveren nanodeeltjes bevatten om de groei van bacteriën te stoppen
• Zonnebrandcrème die als een heldere film op uw huid wordt aangebracht, kan nanodeeltjes van zinkoxide of titaniumdioxide bevatten om breedspectrumbescherming tegen de zon te bieden
• Het frame van je nieuwe fiets kan zelfs koolstof nanobuisjes bevatten om hem sterker en lichter te maken dan oudere fietsen.

Nanodeeltjes zijn intrigerend voor wetenschappers omdat de eigenschappen van een chemische stof - zoals zilver of zinkoxide - in nanovorm heel anders kunnen zijn dan die van een groter deeltje van dezelfde chemische stof.

Dit komt omdat oppervlakte-eigenschappen domineren in de nanovorm (vanwege grotere oppervlakte). Het is de interne samenstelling die de eigenschappen van grotere deeltjes bepaalt. Dit verschil opent een reeks nieuwe toepassingen voor die chemische stof.

Wat zijn de voordelen van nanomaterialen?

De prevalentie van vervaardigde nanodeeltjes neemt toe.

Nieuwe ontwikkelingen hebben geleid tot aanzienlijke vooruitgang in een breed scala van elektronische, medische en milieutoepassingen (onder andere).

Nanodeeltjes zijn mogelijk meer geleidend, sterker of chemisch reactiever zijn dan grotere deeltjes van dezelfde stof.

Dit betekent dat kleinere hoeveelheden van de chemische stof in nanovorm dezelfde effecten kunnen bereiken, een product goedkoper maken – of dezelfde hoeveelheden kunnen worden gebruikt om een ​​verbeterd product te maken.

Wat zijn de mogelijke risico's?

Dezelfde eigenschappen die nanodeeltjes veelbelovend maken voor nieuwe productiemogelijkheden, kunnen ook nieuwe risico's voor ons en onze natuurlijke omgeving met zich meebrengen.

Normaal gesproken, nieuwe chemicaliën en hun commercieel gebruik zouden worden beoordeeld door een of meer van een aantal regelgevende instanties in Australië. Maar als een chemische stof in traditionele vorm al is beoordeeld, het behoeft mogelijk geen verder onderzoek door regelgevers als het in nanovorm is gemaakt. Dat is het geval, ook al kunnen de twee vormen van dezelfde chemische stof heel verschillende eigenschappen hebben.

Het is dit "door de kloven glippen" dat in de gemeenschap enige bezorgdheid heeft doen ontstaan ​​over het grootschalige gebruik van niet-geteste nanomaterialen.

Het inschatten van de risico's van vervaardigde nanomaterialen is nooit eenvoudig of eenvoudig. In tegenstelling tot traditionele chemicaliën, de classificatie van de eigenschappen en potentiële risico's van nanomaterialen is niet alleen gebaseerd op samenstelling.

Liever, het is een complexe functie van een aantal eigenschappen, inclusief deeltjesgrootte, vorm, oppervlakte, oppervlaktecoating en zelfs hoe strak de deeltjes samengeklonterd zijn.

Als aanvulling op de uitdaging, veel van deze eigenschappen kunnen in de loop van de tijd en door gebruik veranderen als de nanomaterialen door een complex systeem bewegen, zoals ons eigen lichaam of een afvalverwerkingsinstallatie.

Welk veiligheidsonderzoek wordt er gedaan?

In 2007 heeft de Werkgroep Gefabriceerde Nanomaterialen, in de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO), lanceerde een internationaal programma om 13 verschillende soorten vervaardigde nanomaterialen te testen die zich in de vroege stadia van commercialisering bevonden.

OESO-lidstaten werden uitgenodigd om deze nanomaterialen uitgebreid te testen op hun fysische en chemische eigenschappen, hun lot en transport in het milieu, en hun potentiële toxiciteiten in een reeks biologische systemen.

Australië nam deel en testte een aantal zinkoxide, ceriumdioxide en zilveren nanodeeltjes. De CSIRO leverde een belangrijke bijdrage aan de Australische inspanning.

Deze internationale inspanning gaf duidelijkheid over de soorten eigenschappen van nanomaterialen die nodig zijn voor toxiciteitsbeoordelingen, en ontwikkelingen over het uitvoeren van deze metingen. Hoewel dit belangrijke stappen voorwaarts zijn, er moet nog meer werk worden verzet voordat dergelijke metingen routine worden.

De tijdlijn om dit te bereiken is strak, vooral voor Australische bedrijven die internationaal exporteren. In Europa wordt dit jaar nieuwe regelgeving van kracht die verplichte etikettering van bepaalde nano-bevattende producten vereist.

Dit is bepaald geen eenvoudige opgave. Het is niet eenvoudig om deze zeer kleine deeltjes in complexe producten te vinden, laat staan ​​te tellen en te meten. Dit maakt het lastig om te bepalen of ze zelfs onder de definitie van "nano" vallen en daarom moeten worden geëtiketteerd.

Momenteel, Het nanoveiligheidsteam van CSIRO onderzoekt

• nanodeeltjes in zonnebrandmiddelen
• de milieueffecten van nanodeeltjes die worden toegevoegd aan brandstoffen voor verbrandingsmotoren
• of nanodeeltjes die door zoetwaterdieren worden gegeten, worden uitgescheiden of vastgehouden en vervolgens naar de voedselketen worden getransporteerd?
• of nanodeeltjes worden geproduceerd bij bosbranden.

Lopend onderzoek op dit gebied is zowel relevant als essentieel voor de toekomst van de Australische productie.

Dit verhaal is gepubliceerd met dank aan The Conversation (onder Creative Commons-Attribution/No derivaten).