„Пазете се от наночастиците – могат да бъдат токсични!“

В Центъра за биомолекулярни нанотехнологии (Cbn) на италианския технологичен институт (Iit) в Лече бяха проведени експерименти с Drosophila (мушица по плодовете), мутирала от един специфичен вид наночастици, така наречената муха NM-mut (Nano Material Mutated). Става въпрос за образци, които се смятат за демонстрация на генотоксичността на златните наночастици. Директорът на Cbn, Пиерпаоло Помпа обяснява, че експериментите са получени чрез поглъщането на ниска концентрация на тези наночастици, смесени с храни, от хиляди мухи, всеки ден в продължение на две години. Наблюденията показват значителни отклонения на техния фенотип: плодовитостта на мухите е била намалена, жизнения цикъл съкратен, а тъканите окислени. Обобщено, това означава, че тяхната ДНК е била повредена и наночастиците могат да бъдат определени като генотоксични.

Но мутациите или наблюдаваното увреждане е моментно или се предава от поколение на поколение? За да намерят отговор на този въпрос, изследователите са продължили своите изследвания с поколенията (първо и второ поколение) на мутиралите мухи и са установили, че мутациите се проявяват спонтанно в тях: Drosophile са били с криви или счупени крила, с промени в тялото и очите, като очите им са увеличили своя брой, достигайки дори до осем, при това в модифицирана форма. Дори при кръстосване на тези видове с нормални екземпляри, мутациите се проявявали отново – знак, че на токсичните ефекти на златните наночастици се проявяват в дългосрочен план. Ако обаче същите тези частици се използват с полимери, генотоксичност им изчезва и те се превръщат в напълно безвреди. Как се обясняват тогава постигнатите резултати?

Роберто Чинголанти, физик и научен директор на Iit, смята, че не трябва да се създава безпокойство и да се заявява, че нанотехнологиите създават само проблеми, тъй като от друга страна може да се окаже, че в бъдеще те ще решат всичките ни проблеми. Вместо това той предлага проучванията в тази област да продължат и да се задълбочат, като се изследват детайлно. Този е единственият начин да бъде обяснен техния механизъм на действие, да се получи необходимата информация за тяхното устойчиво развитие и да се намери начин да бъдат използвани по абсолютно безвреден за хората и за околната среда начин. Сигурно е обаче, че безкрайно малки частици не трябва да съществуват.

Майката Природа не е предвидила металните материали да са в този нановид, нито нашата имунна система е програмирана да се справя с частици под един микрон. Ето защо нанотехнологиите могат да имат отрицателен ефект върху иновациите в нашето общество днес, защото те са в състояние да променят свойствата на материята. Това налага много задълбочени изследвания относно токсичността на наночастиците и на начина, по който те влизат в нашето тяло – при вдишване, поглъщане или чрез какъвто и да било друг контакт, както и в зависимост от материала, от който са направени – неговия размер и концентрация, биохимични вещества и т.н. На този етап проучванията се извършват върху животни, които приличат на човека колкото е възможно повече. Drosophila например, е подобна на човека, доколкото се отнася до храносмилателния тракт, но не е така, доколкото се отнася до дихателните пътища.

Така или иначе, мнозина възприемат посланието като „Пазете се от наночастиците – могат да бъдат токсични!“, тъй като в резултат от действието на наночастиците, плодовите мушици са показали намалена фертилност, съкратен живот и окислени тъкани.

Posted in Наноматериали, Основи на нанотехнологиите | Tagged , | Comments Off

Двуслойният графен прояви неочаквани свойства

Учените установиха, че комбинирането на две плоскости от графен при определени условия може да се превърне в изолатор. Новото явление е даде надежда на група от физици от трите академични институции в Съединените щати. В резултат от техните експерименти се оказа, че в двуслойния графен (bilayer graphene ― BLG) съществува забранената зона, която не съществува в еднослойния графен. Поради това при условия, когато броят на електроните, движещи се в равнината на въглеродната плоскост е много малък, материалът има свойствата на изолатор.

Водещият автор на изследването, Чунь Нин Лау (Chun Ning Lau) от Калифорнийския университет в Ривърсайд, обяснява: “BLG става изолатор, защото неговите електрони спонтанно се организират, когато броят им е малък. Вместо да се движат произволно, те се движат в определен ред. Това се нарича спонтанно нарушаване на симетрията и представлява една много важна концепция, тъй като на същия принцип “надделяват” частиците с голяма енергия.

Екипът от учени е открил такива частици и изучава поведението им в присъствието на електрически и магнитни полета. Получените резултати се отнасят повече към теоретичната физика, но по-голямо значение BLG може да намери в електрониката. Установено е, че ширината на забранената зона в BLG се увеличава заедно с външното магнитно поле, и следователно може да се управлява и на тази база да се създава и управляват електронни компоненти като транзисторите. В допълнение екипът предполага, че ще намери по-широка забранена зона в трислойния и четирислойния графен.

Многослойната мембрана на базата на графен е показала странни свойства: тя надеждно съхранявала течности и газове, но водата се изпарявала чрез този филм така бързо, че накрая просто не оставала. Едва наскоро са физиците разказаха за интересните особености на многослойния графен, което потвърди репутацията му като един от най-необичайните в света на физиката. Всъщност става дума за откритието на феноменално избирателната свръхпроницаемост на графена.

Posted in Наноматериали | Tagged | Comments Off

Технологията Silver Nano на Samsung

С използването на среброто производителите на перални машини нанесоха съкрушителен удар на бактериите, носители на болести. Още в древността хората са били запознати с лечебните свойства на среброто. В Древен Египет например върху раните са поставяли сребърни плочки, което е помагало за бързото им заздравяване. По време на военните си походи персите са съхранявали водата в сребърни съдове и това ги е предпазвало от инфекции и други заболявания. До XX век препаратите със съдържание на сребро успешно са лекували гнойни рани, изгаряния, дори коремен тиф и туберкулоза.

С появата на антибиотиците среброто в медицината минава на втори план. Стана ясно обаче, че антибиотиците имат своите недостатъци – въздействат негативно върху микрофлората на червата, а е възможно да се появи и устойчивост на микробите към тях. Ето защо лекарите и фармацевтите отново насочиха вниманието си към незаслужено пренебрегвания метал.

Днес среброто отново идва в помощ на хората, този път обаче не под формата на огромни сребърни купи и чаши, а а микроскопични, „нано“ ниво. Сребърните наночастици могат да се борят на равни нива с микроскопичните живи същества, каквито са вирусите и бактериите.

Две южнокорейски компании, Samsung през август 2004 и LG през ноември 2004 година, представиха своите перални машини, използващи „сребърните“ технологии. Лабораториите на южнокорейската компания LG Electronics разработи технологията Ag Nano за пералните машини, която е предназначена да облекчи домакинската работа и да направи дрехите не само чисти, но и безопасни за здравето. Още на етапа на производство на пералните машини барабанът се покрива с малки частици от сребро.

Сребърните наночастици имат антибактериално действие и стерилизират бельото по време на прането и изплакването. Чрез директен контакт с йоните на среброто, бактериите във водата се унищожават. Технологията Ag Nano се използва в пералните машини WD-10121ND и WD-12121ND с размери 44 и 54 см, който могат да бъдат зареждани до 5 и 7 кг.

Новите модели перални машини на Samsung от серията EcoSilver използват оригиналната технология Silver Nano. Тя също съчетава антибактериалните свойства на чистото сребро и съвременните технологии, но принципът й е друг. Електрическият ток преминава през електродите и образува положително зареди йони на среброто Ag+. След това чешмяната вода влиза в пералната машина, а заедно с нея и йоните Ag+. При процеса на изпиране и изплакване се използва вода с йоните Ag+, а след това използваната система дезинфектира прането. Йоните на среброто не позволяват на бактериите да останат по чистите дрехи и възпрепятстват разпространението им в барабана на пералнята.

Когато натиснете бутона „Ag+“, ще активирате технологията Silver Nano. Използването на този режим означава, че в процеса на изпиране и изплакване на дрехите ще бъдат използвани около 400 милиона йони Ag+, които ще проникнат дълбоко в тъканите и ще осигурят ефективна стерилизация. Дори много деликатните тъкани, които не могат да се перат при високи температури, могат да бъдат дезинфектирани по този начин. Технологията е идеална и за бебешките дрехи, тъй като убива бактериите и се грижи безупречно за здравето и хигиената на децата.

Технологията Silver Nano намалява консумацията на електроенергия, защото при нея не е необходимо използването на висока температура на водата. Специално внимание заслужават пералните от серията EcoSilver ― H1245A. Става въпрос за една наистина уникална перална машина – както според дизайна, така и според техническите й качества. Въпреки ергономичния си дизайн, пералнята е проектирана за 10 килограма пране. Тя е безшумна и има амортисьори, които потискат вибрациите при центрофугиране. Гарантира надеждност и трайност.

Posted in Нанотехнологиите в обществото | Tagged | Comments Off