納米技術的危害
和生物技術一樣,納米科技也有很多環境和安全問題(比如尺寸小是否會避開生物的自然防御系統,還有是否能生物降解、毒性副作用如何等等)。
1.社會危害
納米顆粒的危害
納米材料(包含有納米顆粒的材料)本身的存在并不是一種危害。只有它的一些方面具有危害性,特別是他們的移動性和增強的反應性。只有某些納米粒子的某些方面對生物或環境有害,我們才面臨一個真的危害。
要討論納米材料對健康和環境的影響,我們必須區分兩類納米結構:
納米尺寸的粒子被組裝在一個基體、材料或器件上的納米合成物、納米表面結構或納米組份(電子,光學傳感器等),又稱為固定納米粒子。
“自由”納米粒子,不管在生產的某些步驟中存還是直接使用單獨的納米粒子。
這些自由納米粒子可能是納米尺寸的單元素,化合物,或是復雜的混合物,比如在一種元素上鍍上另外一張物質的“鍍膜”納米粒子或叫做“核殼”納米粒子。
現代,公認的觀點是,雖然我們需要關注有固定納米粒子的材料,自由納米粒子是最緊迫關心的。
因為,納米粒子同它們日常的對應物實在是區別太大了,它們的有害效應不能從已知毒性推演而來。這樣討論自由納米粒子的健康和環境影響具有很重要的意義。
更加復雜的是,當我們討論納米粒子的時候,我們必須知道含有的納米粒子的粉末或液體幾乎從來不會單分散化,而是具有一定范圍內許多不同尺寸。這會使實驗分析更加復雜,因為大的納米粒子可能和小的有不同的性質。而且,納米粒子具有聚合的趨勢,而聚合的納米粒子具有同單個納米粒子不同的行為。
2.健康問題
納米顆粒進入人體有四種途徑:吸入,吞咽,從皮膚吸收或在醫療過程中被有意的注入(或由植入體釋放)。一旦進入人體,它們具有高度的可移動性。在一些個例中,它們甚至能穿越血腦屏障。
納米粒子在器官中的行為仍然是需要研究的一個大課題。基本上,納米顆粒的行為取決于它們的大小,形狀和同周圍組織的相互作用活動性。它們可能引起噬菌細胞(吞咽并消滅外來物質的細胞)的“過載”,從而引發防御性的發燒和降低機體免疫力。它們可能因為無法降解或降解緩慢,而在器官里集聚。還有一個顧慮是它們同人體中一些生物過程發生反應的潛在危險。由于極大的表面積,暴露在組織和液體中的納米粒子會立即吸附他們遇到的大分子。這樣會影響到例如酶和其他蛋白的調整機制。
3.環境問題
主要擔心納米顆粒可能會造成未知的危害。
4.社會風險
納米技術的使用也存在社會學風險。在儀器的層面,也包括在軍事領域使用納米技術的可能性。(例如,在MIT士兵納米技術研究所研究的裝備士兵的植入體或其他手段,同時還有通過納米探測器增強的監視手段。
在結構層面,納米技術的批評家們指出納米技術打開了一個由產權和公司控制的新世界。他們指出,就象生物技術的操控基因的能力伴隨著生命的專利化一樣,納米技術操控分子的技術帶來的是物質的專利化。過去的幾年里,獲得納米尺度的專利像一股淘金熱。2003年,超過800納米相關的專利權獲得批準,這個數字每年都在增長。大公司已經壟斷了納米尺度發明與發現的廣泛的專利。例如,NEC和IBM這兩家大公司持有碳納米管這一納米科技基石之一的基礎專利。碳納米管具有廣泛的運用,并被看好對從電子和計算機、到強化材料、到藥物釋放和診斷的許多工業領域都有關鍵的作用。碳納米管很可能成為取代傳統原材料的主要工業交易材料。但是,當它們的用途擴張時,任何想要制造或出售碳納米管的人,不管應用是什么,都要先向NEC或者IBM購買許可證。
納米技術的意義
所謂納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中,發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性制造具有特定功能設備的技術,就稱為納米技術。
納米科技是90年代初迅速發展起來的新興科技,其最終目標是人類按照自己的意識直接操縱單個原子、分子,制造出具有特定功能的產品。
納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科技現在已經包括納米生物學、納米電子學、納米材料學、納米機械學、納米化學等學科。從包括微電子等在內的微米科技到納米科技,人類正越來越向微觀世界深入,人們認識、改造微觀世界的水平提高到前所未有的高度。我國著名科學家錢學森也曾指出,納米左右和納米以下的結構是下一階段科技發展的一個重點,會是一次技術革命,從而將引起21世紀又一次產業革命。
雖然距離應用階段還有較長的距離要走,但是由于納米科技所孕育的極為廣闊的應用前景,美國、日本、英國等發達國家都對納米科技給予高度重視,紛紛制定研究計劃,進行相關研究。
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