Новите технологии, здравето и околната среда

Въглеродните нанотръби – иновативна технология или сериозен риск за здравето и околната среда?

Въглеродните нанотръби са истински хит през последните 15 години, макар че приложението им все още е ограничено. Използват се в нанотехнологиите, електрониката, оптиката и други области на материалознанието. Резултатите от последни изследвания показват, че независимо от техните благоприятни механични и електрически свойства, имат и лоши страни.

Един от аспектите, които рядко се отчитаха досега от изследователи, е влиянието и пренасянето на нанотръбите в околната среда. Но учени от изследователския център Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) смятат, че ако прилагането на продукти и стоки, съдържащи въглеродни нанотръби продължи да се увеличава в бъдеще, има по-голяма вероятност те да попаднат в околната среда по време на тяхното производство, употреба или изхвърляне, както и да се свързват със замърсители като тежки метали, заяви Харалд Зенкер от FZD.

Един от основните начини за попадане на въглеродните нанотръби в околната среда е чрез водите. В първоначалното си състояние на въглеродни влакна с диаметър по-малък от 50 нанометра (1 нанометър = 1 милионна от мм), те са трудно разтворим във вода. На пръв поглед, не би трябвало да са мобилни в подпочвените води, езера т.н., т.е. трябва да се отлагат бързо. Въпреки това са способни да образуват колоидни разтвори, ако повърхността им структура е променена. Промени в структурата на повърхността може да бъдат предизвикани умишлено при производството на тръбите или от природни процеси, ако попаднат в околната среда.

Колоидният разтвор, за разлика от един истински разтвор на вода и водноразтворими вещества, е разтвор, в който очевидно разтвореното вещество е фино разпръснато в разтворителя и формира малки частици. Тези частици са все още много по-големи от молекулите на разтворените вещества в истински разтвор. В колоидни разтвори, въглеродните нанотръби биха могли да бъдат транспортирани навсякъде в околната среда чрез водите. Известно е, че тези тръби могат да проникнат дори през клетъчни стени и по този начин теоретично могат да влизат в животински или човешки клетки. Освен това, промените в структурата на повърхността на въглеродните нанотръби, предизвикват друг ефект – увеличаване възможността за свързване с тежки метали.

Учените изследват въглеродни нанотръби в първоначалното им състояние и след промяната им в следствие на въздействие с оксидиращи киселини (като смес от азотна и сярна киселина). Установяват, че разтворите на третираните тръби разпръскват светлината по-силно, което навежда на мисълта за колоиден разтвор, обяснява Харалд Зенкер.
Има доказателства,които сочат, че тежкият метал уран, който е навсякъде в околната среда, следователно и във водата, се прикрепя към повърхността на третираните въглеродни нанотръби много лесно. „Поради това е приемливо да се предположи, че въглеродните нанотръби, изпуснати в околната среда, ще повлияят на транспорта на уран в околната среда и водите, дори и в биологичните системи. Възможното въздействие върху околната среда и човешкото здраве, като цяло се счита за прекалено малко „, заяви Харалд Зенкер. Но са необходими много допълните изследвания, за да сме сигурни в това.

От друга страна, високият капацитет на свързване на въглеродните нанотръби с уран и други тежки метали предполага, че могат да се използват за отстраняване на тежки метали от водата. Въпреки това, те все още не са икономически ефективна алтернатива на класическите методи за пречистване на води, добавя Зенкер. Само допълнителни изследвания могат да покажат положителните и отрицателните аспекти на въглеродните нанотръби.