Невидимый крем для загара, ткань, отталкивающая загрязнения, велосипедная цепь нового поколения, модная упаковка или чудодейственные косметические средства: изобретение этих и многих других продуктов стало возможно благодаря нанотехнологиям, одной и самых перспективных областей современной промышленности, скрывающей в себе одновременно огромный потенциал и малоизученные риски для здоровья.
«Нано» - мир атомов и молекул, микроскопических количеств вещества, подчиняющихся особым физическим и химическим законам. В переводе на язык математики «нано» - одна миллиардная метра. Для сравнения, цепочка ДНК достигает в ширину 2,5 нанометров, диаметр молекулы белка – 5 нанометров, красной кровяной клетки эритроцита – 7000 нанометров, а человеческий волос в наномире представляется гигантом, достигая в толщину 80 000 нанометров. Другими словами, разница в величине между наночастицей и яблоком примерно такая же, как разница размеров между яблоком и планетой Земля.
Не вдаваясь в подробности, уточним, что для наночастиц действуют не только законы классической физики, но и квантовой механики, а потому их физические и химические свойства – цвет, растворимость, прочность, токсичность, - как правило, значительно отличаются от свойств того же вещества более крупных размеров. Именно уникальные свойства наночастиц открыли новые перспективы в сфере использования материалов, но одновременно повлекли за собой не до конца изученные последствия. Если некая субстанция может быть совершенно безопасной в микромасштабах (одна миллионная метра), то в форме наночастицы, в тысячу раз более маленькой, она может стать токсичной.
Наночастицы сегодня присутствуют в более тысячи наименований продуктов и используются на более пятистах швейцарских предприятий. Согласно исследованию Федеральной политехнической школы Цюриха, 140 научных институтов, компаний и частных лиц уже подали заявку на патент для 350 изобретений или процессов производства, основанных на нанотехнологиях. Большая часть из них относится к области химии (22%), за ней следуют фармацевтика (20%), измерительные приборы и электротехника (по 17%), медицина (6%) и информатика (3%). Всего в мире «вращается» около тысячи материалов, разработанных или улучшенных благодаря нанотехнологиям.
Тем не менее, ни в Швейцарии, ни в других странах, потребители совершенно не отдают себе отчета в том, что ежедневно имеют дело с наночастицами в тех или иных продуктах и приборах. Более того, не ведется никаких специальных углубленных исследований о влиянии наночастиц на здоровье человека и окружающую среду. Несмотря на многочисленные эксперименты, остается неизвестным, какие опасности может скрывать использование наноматериалов. Романдская федерация потребителей (FRC) и платформа Наука и Общество Лозаннского университета решили познакомить потребителей с подноготной нанотехнологий и организовали передвижную выставку, которая со следующего года проедет по всей Швейцарии.
«За прошедшие двадцать лет нанотехнологии представляли как научную революцию, способную качественно изменить процессы производства и ускорить прогресс в областях электроники, медицины, альтернативной энергетики или сельского хозяйства», - напоминает Марк Одета, исследователь платформы Наука и Общество Лозаннского университета в интервью swissinfo. Если некоторые надежды ученых, связанные с нанотехнологиями, до сих пор кажутся научной фантастикой, то вопросы, которые ставит эта сфера перед исследователями и потребителями сегодня, вполне реальные.
«Некоторые материалы, уменьшенные до наноразмеров (всего несколько тысяч атомов), качественно меняют свои свойства. Например, диоксид титана. В естественном состоянии он используется в живописи, как белый порошок. В форме наночастиц он становится прозрачным и формирует слой защиты от ультрафиолетовых излучений», - объясняет Хума Камис, биолог и ответственный за досье нанотехнологий при Романдской федерации потребителей. Если свойства наноматериалов кажутся удивительными, то невероятно сложно предугадать, как они могут изменяться в зависимости от добавления или удаления всего нескольких атомов. Ко всему прочему, наночастицы мгновенно вступают в контакт с окружающей средой, что усложняет их исследование.
Больше всего ученых волнуют взаимодействия наночастиц с телом человека. «Мы не можем исключить, что некоторые наноматериалы попадают в организм через дыхательные пути или пищевод. Последствия, которые они могут повлечь за собой, до сих пор не изучены», - комментирует Хума Камис для swissinfo. Согласно Национальному фонду научных исследований, сегодня главные силы науки сконцентрированы на возможностях использования нанотехнологий, а вот изучение рисков, связанных с их употреблениями, существенно запаздывает.
Зато некоторые опыты, проведенные на животных, уже позволили установить негативное влияние наночастиц на дыхательные пути. Кроме того, наночастицы оксида титана, используемые в некоторых кремах для загара, спровоцировали опухоли у лабораторных мышей. Токсикологические исследования пока находятся в зачаточной стадии, и пока невозможно в случае с наноматериалами зафиксировать нормы производства или установить ограничения потребления в Швейцарии или заграницей.
Впрочем, это не означает, что потребители играют роль подопытных кроликов. «Производители каждый раз должны доказывать, что используемые ими субстанции безопасны, в частности, когда вступают в реакцию с человеческим телом. Потребители имеют полное право знать, какие продукты содержат наночастицы. Это вопрос прозрачности технологий и свободного выбора потребителя», - объясняет Хума Камис. Однако наночастицы могут скрывать опасность не только для потребителей конечного продукта, но и для тех, кто с ними работает. В последнее время все чаще всплывает сравнение с асбестом, продолжающим убивать около 100 000 человек в мире каждый год, даже если на первый взгляд подобная параллель кажется преувеличенной.
В первых рядах на скамье подсудимых – углеродные нанотрубки, признанные на данный момент самым опасным наноматериалом. Если они открывают совершенно новые пути в индустрии, то их разрушительное влияние на дыхательные пути, сходное с тем, что оказывают волокна асбеста, подтвердилось сразу несколькими исследованиями.
«История учит нас, до какой степени важны предварительные исследования, чтобы определить возможные отрицательные последствия использования новых технологий и избежать драм наподобие той, что была вызвана асбестом», - комментирует Марк Одета. По мнению ученого, сегодня сокрытие смертельной опасности того или иного материала для здоровья немыслимо, но кто может гарантировать полную прозрачность, когда речь идет о прибыли?
Несколько лет назад швейцарская касса страхования против несчастных случаев SUVA опубликовала рекомендации для предприятий, работающих с нанотехнологиями. В 2008 году Конфедерация разработала и ввела в действие план о работе с синтетическими наноматериалами, включавший список мер предосторожности. Однако единого закона до сих пор не существует. «Подобные инициативы имеют большое значение, но этого не достаточно, - считает Хума Камис. Швейцария должна куда больше инвестировать в изучение влияния нанотехнологий на здоровье человека и окружающую среду и разработать четкие правила».
Впрочем, в научном мире до сих пор нет полного согласия в определении наночастиц, что уж говорить о мерах предосторожности в обращении с ними…
Подробная информация о выставке "Нанотехнологии: продукты, обещания, опасения" - на сайте Романдской федерации потребителей и Лозаннского университета.
