Nanoteknoloji; Çevresel (environmental nanotechnology)

Nanoteknoloji hayatımızı nasıl etkileyecek? Bu bölümde nanoteknoloji, teknolojik yönden değil, mutlaka dikkate alınması gereken çok önemli sağlık ve çevresel etkileri açısından ele alınmıştır. İnsanlar nanoteknolojinin vizyonları konusunda çok heyecanlı ve hevesli; ancak gelişmekte olan teknolojilerin yaratabileceği çevre sorunları hakkında da doğal olarak endişe duyulmaktadır. Bu konya, sağlıklı bir gelişmeyi sağlamak için giderek daha fazla odaklanılmaktadır.

Nanoteknolojinin çevresel etkileri gittikçe artan aktif bir araştırma alanı haline gelmiştir. Diğer birçok teknolojilerde olduğu gibi, araştırma laboratuarlarından nanoteknolojik ürünlerin kullanımına ve çözümlerin üretimine kadar hala büyük bir boşluk bolunmaktadır. Ancak, buradaki odak potansiyel sağlık ve çevresel etkilerde olacaktır.

Yakın zamana kadar, nanomalzemelerin insan sağlığı ve çevre üzerindeki olası olumsuz etkileri oldukça spekülatiftir ve kanıtlanmamıştır. Bununla birlikte, son birkaç yıl içinde konuyla ilgili bazı çalışmalar, bazı spesifik nanomalzemelerin insanlarda ve hayvanlarda olumsuz etkilere yol açabileceğini, bazı insanların geçmişte yaşadığı olumsuz deneyimlerde, küçük partiküllerle özel ilişkiler olduğunu göstermiştir.

Bazı nanopartikül tiplerinin iyi huylu ve FDA onaylı olduğu, boyalar ve güneş koruyucu losyon vb. Için kullanıldığı bilinmektedir. Ancak, gıda zincirinde biriktiği bilinen ve uzun yıllardan beri bilinen tehlikeli nanoboyutlu partiküller ve kimyasallar da vardır: asbest, dizel partikülat maddeler, ultra ince partiküller, DDT ve kurşun gibi.

Nanoteknolojik çalışmalar ve uygulamalar, örneğini kanseri tedavi etmeye nasıl yardımcı olur ve hangi koşullarda kansere neden olur? Nano partiküllerin yaşam döngüsünün ekolojik ayak izlerini dikkate aldığımızda, katalitik reaksiyonları artıran bir nanopartikülün görünen ekolojik faydası var mıdır, yok mudur? Araştırmacıların cevap aramaya başladığı bu ve benzeri pek çok soru vardır.


Tablo-1: Nanopartiküllerin Çevreye Kaçabilme Yolları
Ürün
Örnekler
Potansiyel salınma ve maruz kalma
Kozmetikler
güneş ışınlarında TiO2 ve ZnO2 absorblar
doğrudan cilde uygulanır ve geç yıkanır; kapların atılması
Yakıt katkıları
seryum oksitli katkılar
eksoz emisyonu
Boyalar ve kaplamalar
antibakteriyel gümüş nanopartikül kaplamalar ve hidrofobik nanokaplamalar
aşınma ve yıkama Ag+ gibi partikülleri veya bileşenleri serbest bırakır
Giysiler
antibakteriyel gümüş nanopartikül kaplamalar ve hidrofobik nanokaplamalar
cilt absorpsiyonu; aşınma ve yıkama Ag+ gibi partikülleri veya bileşenleri serbest bırakır
Elektronikler
ticari elektroniklerde kullanılmak üzere karbon nanotüpleri önerilmektedir
atılması emisyona neden olabilir
Oyuncak, çeşitli malzemeler ve mutfak gereçleri
golf sopaları gibi spor malzemeleri, örn. karbon nanotüplerden yapılabilir
atılması emisyona neden olabilir
Yanma prosesleri
dizel yanma  ve birçok başka proses, büyük miktarlarda ultra ince partiküller ve nanometrik partiküller oluşturabilir
eksozla emisyon
Toprak yenilenmesi (rejenerasyon)
toprak yenilemesi için nanopartiküller düşünülüyor
yüksek lokal emisyon ve kullanılan yerde maruz kalma
Nanopartikül üretimi
üretim genellikle kullanılmayan ürünlerle üretilir (örneğin tüm nanotüpler tek duvarlı değildir)
atıksu ve egzoz gazlarında büyük miktarlarda nanopartikül lokal olarak yayılabilir



Nanoteknolojinin, çevre üzerinde doğrudan veya dolaylı çok çeşitli potansiyel olumlu etkileri olduğu ileri sürüldü. Çevresel öneme sahip olan özel konular arasında, enerji üretiminin potansiyel olarak geliştirilmiş verimliliği, ürünlerin enerji kullanımının azaltılması (örn. yüzeylerin işlevsel hale getirilmesi), toprak kirliliğinin iyileştirilmesi, malzemelerin işlevselliğinin daha iyi algılanması, çevrenin izlenmesi ve.geliştirlmesi gibi. Bunlara ilaveten, yeşil mühendislik ve kimya ilkeleri nanomalzemelerin gelişimine entegre olmaya başlamıştır; bu da nanoteknolojinin daha çevre dostu üretim yöntemlerine yol açabileceği anlamına geliyor.

İnsanlar ve çevrenin nanopartiküllere maruz kalmalarına neden olan bazı durumlar tabloda gösterilmiştir. Asıl sorun, nano-partiküller ve bulk (kütle) malzemelerle elde edilen deneyimlerin kıyaslanabilir olamamasıdır; bunların kimyasal özellikleri oldukça farklı olabilir. Örneğin, anti-bakteriyel gümüş nanopartiküller asitlerde çözünürken (bu yüksek reaktivite özelliği kazandırır), bulk gümüş çözünmez.