Grafeen is een soort beroemdheid in de wereld van materialen op nanoschaal. Geïsoleerd in 2004 door Nobelprijswinnaars Andre Geim en Konstantin Novoselov, deze ultradunne vellen koolstofatomen vinden al nieuwe toepassingen in gebieden zoals elektronica, hoog rendement verwarmingssystemen, waterzuiveringstechnologieën en zelfs golfballen. Volgens recent onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Chemo , haarkleurmiddelen kunnen nu aan deze lijst worden toegevoegd.

Maar hoe veilig en verantwoord is dit nieuwe gebruik van het op koolstof gebaseerde wondermateriaal?

Het persbericht van de Northwestern University kondigde trots aan:"Grafeen vindt nieuwe toepassing als niet-toxisch, antistatische haarverf." De aankondiging leidde tot koppen als "Genoeg met de giftige haarverf. We zouden in plaats daarvan grafeen kunnen gebruiken, " en "'Miracle material' grafeen gebruikt om de ultieme haarverf te maken."

Uit deze koppen het kan je vergeven worden dat je het idee krijgt dat de veiligheid van op grafeen gebaseerde haarkleurmiddelen een uitgemaakte zaak is. Maar nadat ik de potentiële gezondheids- en milieueffecten van geconstrueerde nanomaterialen al meer jaren heb bestudeerd dan ik me kan herinneren, Ik vind zulke overdreven optimistische uitspraken verontrustend, vooral als ze niet worden ondersteund door duidelijk bewijs.

kleine materialen, mogelijk grotere problemen

Geconstrueerde nanomaterialen zoals grafeen en grafeenoxide (de specifieke vorm die wordt gebruikt in de kleurstofexperimenten) zijn niet per se schadelijk. Maar nanomaterialen kunnen zich op ongebruikelijke manieren gedragen, afhankelijk van de deeltjesgrootte, vorm, chemie en toepassing. Daarom, onderzoekers zijn al lang voorzichtig met het geven van een schone gezondheidsverklaring zonder ze eerst uitgebreid te testen. En hoewel een groot aantal onderzoeken tot nu toe niet aangeeft dat grafeen bijzonder gevaarlijk is, het suggereert ook niet dat het volkomen veilig is.

Een snelle zoektocht in wetenschappelijke artikelen van de afgelopen jaren laat zien dat, sinds 2004, meer dan 2, Er zijn 000 studies gepubliceerd waarin melding wordt gemaakt van grafeentoxiciteit; alleen al in 2017 werden er bijna 500 gepubliceerd.

Dit groeiende aantal onderzoeken suggereert dat als grafeen in voldoende hoeveelheden in uw lichaam of in het milieu terechtkomt, het kan schade veroorzaken. Een recensie uit 2016, bijvoorbeeld, gaf aan dat grafeenoxidedeeltjes bij hoge doses longschade kunnen veroorzaken (overeenkomend met ongeveer 0,7 gram ingeademd materiaal). Een andere recensie die in 2017 werd gepubliceerd, suggereerde dat deze materialen de biologie van sommige planten en algen zouden kunnen beïnvloeden, evenals ongewervelde dieren en gewervelde dieren naar de onderkant van de ecologische piramide. De auteurs van de studie uit 2017 concludeerden dat onderzoek "ondubbelzinnig bevestigt dat grafeen in een van zijn talrijke vormen en derivaten moet worden benaderd als een potentieel gevaarlijk materiaal."

Deze onderzoeken moeten met zorg worden benaderd, aangezien de precieze risico's van blootstelling aan grafeen zullen afhangen van hoe het materiaal wordt gebruikt, hoe blootstelling plaatsvindt en hoeveel ervan wordt aangetroffen. Toch is er voldoende bewijs om te suggereren dat deze stof met voorzichtigheid moet worden gebruikt, vooral wanneer er een grote kans is op blootstelling of dat deze in het milieu kan vrijkomen.

Helaas, Op grafeen gebaseerde haarkleurmiddelen vinken beide vakjes aan. Op deze manier gebruikt, de stof is potentieel inhaleerbaar (vooral bij spray-on producten) en opneembaar door onzorgvuldig gebruik. Het is ook bijna gegarandeerd dat overtollige grafeenbevattende kleurstof in de afvoer en in het milieu terechtkomt.

Hier, due diligence is nodig om ervoor te zorgen dat het materiaal acceptabel veilig is. Dit is iets dat verder gaat dan de schijnbare autoriteit van een kop in een persbericht. In feite, zulke misleidende koppen kunnen contraproductief zijn, omdat ze de inspanningen om de betrouwbaarheid bij consumenten en investeerders aan te tonen, ondermijnen.

Andere inspanningen ondermijnen?

Mijn collega Tim Harper heeft mij erop gewezen hoe contraproductief zulke koppen kunnen zijn. oprichter van G2O Water Technologies - een bedrijf dat met grafeenoxide gecoate membranen gebruikt om afvalwater te behandelen. Zoals veel bedrijven in dit gebied, G2O heeft gewerkt aan een verantwoord gebruik van grafeen door de hoeveelheid grafeen die uiteindelijk in het milieu terechtkomt te minimaliseren.

Maar zoals Tim me opmerkte, als mensen ertoe worden gebracht te geloven "dat het oké is om elke keer dat je je haar verft een paar gram grafeen in de afvoer te stoppen, dit maakt al het werk ongeldig dat we doen om ervoor te zorgen dat de paar nanogram grafeen op onze membranen blijven zitten." Veel bedrijven die nanomaterialen gebruiken, proberen het juiste te doen, maar het is moeilijk om de tijd en kosten van verantwoordelijkheid te rechtvaardigen wanneer de meer arrogante acties van iemand anders je inspanningen ondermijnen.

Hier, naïeve beweringen over veiligheid en gung-ho-benaderingen om grafeenbevattende producten te promoten, kunnen de verantwoorde ontwikkeling en het verantwoorde gebruik van dit materiaal heel gemakkelijk in gevaar brengen. En als bedrijven zich terugtrekken in hun verantwoord handelen, bestaat het gevaar dat consumenten, investeerders en zelfs regelgevers, vertrouwen verliezen in hun vermogen om de veiligheid van allerlei soorten producten te waarborgen.

Als dit gebeurt, consumenten zullen de uiteindelijke verliezers zijn. Verantwoord gebruikt, grafeen kan leiden tot duurzamere en milieuvriendelijkere producten. Maar gezien het publieke verzet tegen technologieën zoals genetische manipulatie in de afgelopen decennia, Ik ben me er terdege van bewust dat het niet winnen van het vertrouwen van belanghebbenden en consumenten technologieën in de weg kan staan, ongeacht hoe veilig en voordelig ze zijn.

Veelbelovende resultaten en risico's over het hoofd zien

Dit is waar onderzoekers en hun instellingen verder moeten gaan dan een "economie van beloften" die aanzet tot overdrijving en voorzichtigheid ontmoedigt, en kritischer nadenken over hoe hun uitspraken uiteindelijk de verantwoorde en voordelige ontwikkeling van een technologie kunnen ondermijnen. Ze kunnen zelfs overwegen om richtlijnen te gebruiken, zoals de Principles for Responsible Innovation ontwikkeld door de organisatie Society Inside, bijvoorbeeld, om te leiden wat ze doen en zeggen.

Tot hun eer, de auteurs van de kleurstofstudie hebben terloops melding gemaakt van onderzoek naar de veiligheid van grafeen, vooral gericht op een verondersteld veiligheidsniveau in vergelijking met de huidige kleurstofproducten. Maar zelfs deze plichtmatige voorzichtigheid haalde het persbericht niet, waarin een "nieuwe haarverf werd aangeprezen die niet giftig is, niet beschadigend en gaat vele wasbeurten mee zonder te vervagen."

Het kan blijken dat op grafeen gebaseerde haarkleurmiddelen veilig kunnen worden ontwikkeld. Om eerlijk te zijn, de gerapporteerde toepassing komt nog niet eens in de buurt van commerciële R&D, let niet op de salonplank. En zeker, er is reden om sommige van de agressieve chemicaliën die momenteel in sommige producten worden gebruikt, te vervangen door meer goedaardige. Maar dit zal niet gebeuren terwijl onderzoekers en hun instellingen legitieme zorgen en waarschuwingen met blind optimisme verdoezelen.

Liever, door meer zorg te besteden aan de manier waarop onderzoek naar nanomaterialen wordt gekaderd en gepromoot, onderzoekers en hun academische instellingen zouden veel kunnen doen om ervoor te zorgen dat toekomstige consumentenproducten met nanotechnologie veilig zijn, voordelig en, bovenal, verantwoordelijk.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.