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venerdì 27 giugno 2008

NANO INSICUREZZA 7

Diverse aziende manifatturiere stanno producendo calzini con incorporate nanoparticelle d'argento per uccidere i batteri che provocano il cattivo odore. Troy Benn, della Arizona State University, ha testato diverse varietà di "nano-calzini" e ha pubblicato i risultati su Environmental Science and Technology, mostrando come già al primo lavaggio molte delle particelle vengono rilasciate.

"La differenza la fanno le differenti lavorazioni del materiale di base di cui sono composti i calzini", dice Benn, "per gente che soffre di diabete o per un soldato sul campo di battaglia, un calzino che uccide i microbi e previene possibili infezioni potrebbe essere una gran cosa, ma la questione è se i benefici siano realmente superiori al potenziale impatto negativo sulla salute e sull'ambiente".

L’argento era noto già nell’antica Grecia per sue proprietà disinfettanti e antimicrobiche (in senso lato, ovviamente, visto che non vi era all’epoca una conoscenza diretta dei microrganismi) ed è stato usato a questo scopo con regolarità in ogni epoca umana.

Si trova naturalmente in grandi quantità nell'ambiente, ed è un anti-microbico. Ma, in più vaste concentrazioni, può anche essere inquinante. Per questo motivo, l'Environmental Protection Agency (EPA) statunitense ne regola l'uso in campo industriale (ad esempio viene usato per la produzione di pellicole fotografiche, oppure in gocce di nitrato viene posto negli occhi dei neonati per prevenire infezioni).

Sebbene presenti un tasso di tossicità molto basso per l'uomo, l’ingestione, inalazione o contatto sia accidentale che per scopi terapeutici e per un lungo periodo di argento, sali di argento, soluzioni colloidi all’argento provoca l' "argiria", una sindrome che fa diventare la pelle nerastra, al pari di un corpo in decomposizione, o, nei casi limiti, di un intenso e cupo colore blu.

Il nanoargento, invece, è una finissima polvere composta da nanoparticelle che costituisce un potente microbicida. Le nanoparticelle d'argento possono però mischiarsi con saponi, plastica, dentifrici. Inoltre, sono utilizzate per rivestire di tutto, dai tubi endotracheali ai pulsanti degli Ascensori fino ai ciucciotti per bambini.

Nel 2003, la Samsung ha introdotto una linea di lavatrici SilverCare che lava i vestiti utilizzando ioni d'argento per disinfettarli (gli ioni d'argento sono atomi d'argento reattivi carichi positivamente) e ridurre la quantità di acqua calda e energia nel processo.

L'EPA considera l'argento un pesticida come un qualsiasi prodotto che uccide i microbi e per questo deve essere regolato dal FIFRA (Federal Insecticide, Fungicide, and Rodenticide Act), il ché significa test estensivi per valutarne la sicurezza e l'impatto ambientale in relazione allo specifico uso. La Samsung sta registrando la sua linea SilverCare, ma, nel frattempo, il prodotto è già in vendita.

Zhiqiang Hu della University of Missouri-Columbia ha mostrato come gli ioni d'argento e il nanoargento possano uccidere anche microbi usati nei trattamenti delle acque reflue di stabilimenti industriali. L'introduzione di grandi quantità di argento potrebbe dunque provocare un danno ambientale.

"Se il livello del metallo fatto di particelle d'argento è abbastanza alto", dice Hu, "i batteri che ossidano l'azoto a nitrato potrebbero essere uccisi il ché provocherebbe danni ai terreni sui quali sono riversate le acque ripulite e di conseguenza a piante e coltivazioni".

(Credit: Zhiqiang Hu, University of Missouri)


Il problema è rappresentato dalle enormi quantità di nanoparticelle, difficilmente rilevabili tra l'altro, contenute in centinaia di prodotti a cui non è richiesta la registrazione all'EPA e quindi non sottoposti a controlli. L'EPA tende ad escludere due categorie di microbicidi dalle sue regolazioni (eccetto in casi dove c'è chiara evidenza di qualche impatto tossico o ambientale): i prodotti dedicati alla cura personale e cosmetici come gel per le mani e dentifrici antibatterici, che sono regolati dalla FDA; gli antimicrobici che proteggono il prodotto stesso, come quelli nelle pitture resistenti alla muffa. Solo quando un prodotto disperde una sostanza chimica pesticida o tossica è compito dell'EPA intervenire.

Molti prodotti che contengono nanoargento hanno semplicemente rimosso ogni menzione delle proprietà anti-microbiche. "Si tratta di un'area grigia", dice Dale Kemery dell' EPA, "se il prodotto contiene argento ma non lo dichiara, può sfuggire alla regolazione".

Un altro problema è stabilire la quantità che pone dei rischi. Tipicamente, l'inquinamento è considerato in base alla quantità del contaminante nell'ambiente per peso o volume. Ma, nel caso delle nano-particelle, è impossibile misurarne gli effetti in base a questi parametri, perché la parte reattiva dell'argento è sulla sua superficie, e le nanoparticelle presentano un'area di superficie migliaia se non milioni di volte maggiore di quella di un materiale tradizionale (questo perché su scala nanometrica, ovvero miliardesimi di metro, l'ordine di grandezza di atomi e molecole, aumenta il rapporto superficie-volume: a parità di massa, una particella più piccola ha un'area superficiale in proporzione più ampia, con più atomi esposti all'esterno, per cui è più reattiva). Praticamente, un'oncia di nanoargento può avere la stessa area di superficie di una tonnellata di argento, a seconda delle dimensioni delle particelle. La regolazione, dunque, dovrebbe essere basata sul numero di particelle per volume o magari su un’area di superficie calcolata.

Quest'anno, l'EPA ha lanciato il Nanoscale Materials Stewardship Program, che invita le compagnie ad inviare tutti i dati che hanno sulla caratterizzazione dei nanomateriali e tutti i risultati delle ricerche condotte sulla sicurezza e sugli impatti ambientali. Inoltre, l'EPA finanzia a sua volta le ricerche sull'impatto dei nuovi materiali. Ma si tratta di un programma basato sulla volontarietà delle aziende, che fa appello alla responsabilità di impresa, non rappresenta certo una garanzia. Le compagnie possono benissimo escludere materiali o risultati che non vogliono rendere pubblici. I gruppi ambientalisti sono contrari a lasciare che siano le industrie responsabili dei test di sicurezza sui propri prodotti, poiché c'è un chiaro conflitto di interessi (inoltre, proprio gli USA non brillano storicamente per responsabilità corporativa, anzi).

Sempre quest'anno, la National Nanotechnology Initiative, la maggiore fonte di finanziamenti per la ricerca nanotecnologica USA, è in fase di riassestamento. Andrew Maynard, del Project on Emerging Nanotechnologies, spera che una più ampia porzione di fondi vada verso la ricerca sulla nano-sicurezza. "Le industrie nanotecnologiche chiedono chiarezza e una riduzione dell'incertezza. Vogliono che la ricerca mostri quali sono i nanomateriali dannosi e come usarli senza pericolo, perché senza questa chiarezza non possono fare affari".

Secondo le stime globali della Lux Research, merci per un valore di circa 2.6 trilioni di dollari utilizzeranno nanotecnologia entro il 2014.

(Credit: University of Montreal)


Secondo una ricerca del Dipartimento di Chimica dell’Universitè di Montrèal, condotta dal prof. Sébastien Sauvé, in collaborazione con Environment Canada e l'Armand-Frappier Institute, le nanoparticelle fatte di metalli tossici come il cadmio, tossico quasi quanto il mercurio, sono particolarmente nocive per il sistema immunitario di diverse specie animali (i risultati sono stati pubblicati su Aquatic Toxicology).

La ricerca si è concentrata sui mitili, conosciuti volgarmente come cozze, specie di molluschi utilizzata spesso come filtro naturale per concentrare le sostanze disciolte, in grado di evidenziare la salubrità e la purezza dell’acqua. Dalle analisi effettuate, è stato evidenziato che 1.6mg per litro sono sufficienti a provocare una riduzione della fagocitosi cellulare, la capacità posseduta da diverse cellule di ingerire materiali estranei e di distruggerli, con conseguente danneggiamento del sistema immunitario.

L'accumulazione di cadmio è stata riscontrata anche in altri tessuti delle branchie e del sistema riproduttivo. Di positivo invece il fatto che sia stata rilevata una diminuzione della tossicità del metallo nelle branchie. "È insolito", dice Sauvé, “normalmente l'esposizione ai metalli aumenta il livello della tossicità del metallo".

I ricercatori hanno concluso che bisogna tenere alta la guardia sulla potenziale bioaccumulazione in uccelli e mammiferi acquatici che si cibano di mitili.

l team di Yan Jin della University of Delaware, ha scoperto che le piante di zucca possono assorbire nanoparticelle dalle loro radici e trasportarle dentro la pianta. Lo studio fa parte di uno sforzo per investigare l'impatto ambientale e biologico delle nanoparticelle nei terreni e nelle falde acquifere.

Il team ha cresciuto piante di zucca in un terreno contenente nanoparticelle di magnetite - ferro ossido magnetico - usando poi un magnetometro per rilevare eventuali segnali magnetici e misurare il contenuto magnetico in campioni di varie parti della pianta. Ne è risultato un significativo ammontare di particelle accumulatesi principalmente nelle radici e nelle foglie.

"A dispetto del rapido sviluppo della nanotecnologia in questi ultimi anni", dice Jin, "le investigazioni degli impatti dei nanomateriali sulla salute e sull'ambiente sono ancora alla loro infanzia. Se è vero che i ricercatori stanno monitorando maggiormente la potenziale nanotossicità verso cellule umane, di batteri e roditori, molto poco è stato fatto per esaminare gli effetti su specie ecologiche come le piante e sulla possibile accumulazione nella catena alimentare derivante da terreni, sedimenti e falde acquifere".

"Questa ricerca offre un chiaro ritratto dei percorsi di trasporto e distribuzione delle nanoparticelle nelle piante di zucca", dice Chuanyi Wang, nano-ricercatore della University of Missouri, "aprendo una nuova finestra nel campo della nanoricerca".

Allo scopo di aumentare la consapevolezza sul potenziale delle nanotecnologie, e soprattutto per cercare di mitigare le preoccupazioni dei cittadini riguardo al possibile impatto negativo sulla salute e sull'ambiente, la Commissione Europea sta pianificando ampie consultazioni.

Poiché sempre più prodotti basati sulle nanotecnologie stanno raggiungendo il mercato, la Commissione vuole aprire un dialogo con i cittadini, gli Stati membri e le altre parti interessate.

"Nell'Europa di oggi, le nanotecnologie devono essere sviluppate in modo sicuro, integrato e responsabile, coinvolgendo tutte le parti interessate, in modo che le nuove applicazioni possano portare a reali benefici per i cittadini dell'UE nel campo della salute," ha commentato Androulla Vassilou, Commissario per la Salute.

"La sfida normativa è quella di garantire che la società tragga benefici dalle nuove applicazioni delle nanotecnologie, assicurando allo stesso tempo un elevato livello di protezione per salute, sicurezza e ambiente e applicando quindi pienamente il principio precauzionale," ha aggiunto il Commissario per l'Ambiente Stavros Dimas.

Le nanotecnologie sono un settore multidisciplinare che combina competenze di fisica, chimica, ingegneria e anche di altri campi. attualmente, vengono trattate dalla legislazione appunto multidisciplinarmente, con leggi che riguardano le sostanze chimiche, gli alimenti, i cosmetici e i farmaci. Tuttavia, servono più informazioni sui nanomateriali, soprattutto in merito alla questione della nano-sicurezza, che va indagata anche sul lungo termine.

I "nano-positivisti" prevedono che le nanotecnologie incoraggeranno l'innovazione in molti settori come quello della salute pubblica (nanomedicina), delle Tecnologie dell'Informazione e della Comunicazione (nanoelettronica), della protezione ambientale e dell'energia, dei trasporti, della sicurezza, dello spazio.

E mentre la nano-globalizzazione avanza spedita (le previsioni per il mercato mondiale delle nanotecnologie variano tra i 750 e i 2.000 miliardi di euro fino al 2015 e si stima che potrebbero essere creati fino a dieci milioni di posti di lavoro relativi a questo campo entro il 2014), non esiste ancora un briciolo di certezza sulla sicurezza dei nano-prodotti.

"Le nanotecnologie offrono eccitanti opportunità per creare nuovi posti di lavoro in Europa, ma dobbiamo garantire che qualsiasi rischio potenziale per la salute e la sicurezza dei lavoratori venga affrontato in modo appropriato nelle pertinenti leggi UE di protezione dei lavoratori," ha detto Vladimir Spidla, Commissario per l'Occupazione e gli Affari Sociali.

Nanoscale Materials Stewardship Program

European Commission - Nanotechnology

Nanosilver product list

Consumer products that use nanotechnology

National Nanotechnology Initiative environmental, health, and safety issues

Nano-insicurezza

Nano-insicurezza 2

Nano insicurezza 3

Nano insicurezza 4

Nano insicurezza 5

Nano globalizzazione 6

La guerra dei nanometri 7

Nano regulation

Nano inquinamento 5

Nano etica 2

NANO INSICUREZZA 6

FANTASTIC VOYAGE 8

UNO SGUARDO ALLA NANOSFERA 4

VIAGGIO ALLUCINANTE

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