Nanotechnologie

Nanotechnologie
Door: Jasper Cox, Timo Kubbinga,
Stefan Eijdenberg en Renzo van der Loo
Klas: V5
Docent: E. van Bevervoorde
Inhoudsopgave
- Inleiding .................................................................................. blz. 2
- Theorie.............................................................................. blz. 3 & 4
- Onderzoeksmethode & benodigdheden ............................ blz. 5 & 6
- Nawoord ................................................................................. blz. 7
1
Inleiding
Bij het brainstormen over een geschikt onderwerp voor de module materie van het
vak ANW kwamen we op een artikel uit over Nano windmolens. Deze bevinden zich
op de oppervlakte van bijvoorbeeld een telefoon. De Nano windmolens wekken
energie op waardoor de telefoon wordt opgeladen. Wij vonden dit allemaal een
interessant onderwerp en hebben toen besloten om ons verder in de toepassing van
nanotechnologie te gaan verdiepen.
Eerst zijn we informatie over het onderwerp gaan zoeken. Zo kwamen we op een
probleemstelling uit: Door het gebrek aan kennis over nanotechnologie is het tot op
de dag van vandaag nog erg moeilijk om veiligheidsmaatregelen te nemen voor de
producten die Nano deeltjes bevatten waar de mens in het dagelijks leven mee in
contact komt.
Vanuit de probleemstelling bedachten wij een onderzoeksvraag: Binnen hoeveel tijd
is er genoeg kennis van nanotechnologie om producten, die Nano deeltjes bevatten,
op een verantwoorde manier te produceren, waar men dagelijks in aanraking mee
kan komen?
Aangezien er in sommige producten al Nano deeltjes voorkomen kwamen wij tot de
volgende hypothese: Onze verwachting is dat binnen ongeveer 3 decennia
producten met nanotechnologische toepassingen volledig als veilig erkend zullen
worden en op de markt verschijnen.
Om onze onderzoeksvraag te beantwoorden zijn we eerst aan de slag gegaan met
het doelgericht zoeken naar artikels over nanotechnologie en de toepassing daarvan.
Deze hebben wij aan de hand van de zogenaamde PGO-modellen geanalyseerd (zie
ons weblog www.jaretist.wordpress.com). Hier hebben we veel van opgestoken maar
dat wil niet zeggen dat we er onze onderzoeksvraag mee konden beantwoorden.
Hier hebben wij iets anders voor bedacht, namelijk een enquête houden en die naar
verschillende wetenschappers in de nanotechnologie sturen die op de hoogte zijn
van de nieuwste vooruitgangen en ontwikkelingen binnen de nanotechnologie. Aan
de hand van een paar goede vragen hopen wij duidelijke antwoorden te krijgen en is
het misschien mogelijk om onze onderzoeksvraag te beantwoorden.
2
Theorie
Nanotechnologie is een compleet nieuwe vorm van technologie. Nanotechnologie is
technologie op zeer kleine schaal: van 1 tot 100 nanometer. Het verandert de
structuur van een molecuul waardoor deze opeens aan bijzondere eigenschappen
kan voldoen. Omdat alles is opgebouwd uit materie, en nanotechnologie zich juist
richt op de bouwstenen daarvan, dood of levend, zijn de mogelijkheden waarin
nanotechnologie toegepast kan worden bijna onbegrensd.
Nanotechnologie is geen product op zich, maar een combinatie van
wetenschappelijke inzichten, meetmethoden en bewerkingstechnieken waarmee
allerlei materialen te produceren zijn. Deze materialen kunnen met behulp van
nanotechnologie zo worden samengesteld dat ze de functies en eigenschappen
hebben, die ongelooflijk veel nut hebben op producten die wij gebruiken in ons
dagelijks leven.
In Nederland zijn minstens 119 producten te koop waarin mogelijk nanodeeltjes zijn
verwerkt. Dat rapporteerde de Voedsel en Waren Autoriteit (VWA) onlangs. De VWA
onderzocht nanodeeltjes in cosmetica, schoonmaakmiddelen, textiel en verpakking
van levensmiddelen. Nanotechnologie omvat niet alleen producten waar
nanodeeltjes in zijn verwerkt. Bij een deel van de toepassingen worden producten op
Nano formaat gebouwd en verbouwd (zoals bij computers en mobiele telefoons).Bij
een ander deel van de producten zijn er nanodeeltjes in verwerkt die een bepaalde
functie hebben (zoals waterbestendigheid of bacteriedodend).
Nanotechnologie heeft een groot aantal toepassingen in de textielsector.
Zo kan kleding bijvoorbeeld waterafstotend, vlam vertragend, antistatisch,
antibacterieel worden. Er is wel meer onderzoek nodig naar de toxiciteit van
nanodeeltjes voordat dit in de praktijk kan worden gebracht.
Ook zijn er grote mogelijkheden voor nanotechnologie in de medische wetenschap.
Zo zijn er onderzoeken bezig met o.a. een ‘nanopil’, die in een veel vroeger stadium
sneller en veel uitgebreider ziektes kan opsporen. In de toekomst moet deze pil niet
alleen ziektes op kunnen sporen maar ook bestrijden. Maar ook wordt er al gebruik
gemaakt van nanodeeltjes in medicijnen tegen kanker. Tevens is men er laatst in
geslaagd om een hele kaaklijn te laten groeien door het synthetisch samenstellen
van menselijk DNA. Dit zorgt ervoor dat mensen in de toekomst lichaamsdelen
kunnen laten vervangen door compleet nieuwe, “echte” delen.
Omdat er juist zo veel mogelijkheden zijn binnen nanotechnologie, is het van groot
belang dat een kennisland zoals Nederland ook onderzoek verricht zodat wij
uiteindelijk ook in de top behoren van deze technologie. Ook de Nederlandse
regering heeft dit begrepen en investeert sinds 2004 flinke bedragen aan onderzoek
dat in verband staat met de toepassing van nanotechnologie. Niet alleen naar de
mogelijkheden wordt onderzoek gedaan, maar ook naar de gevaren. Zo gaat 15%
van het onderzoeksfinanciering naar de risico’s die nanodeeltjes kunnen aanrichten
op onze gezondheid, maar ook voor het milieu.
Er is tot nu toe weinig duidelijkheid over de algemene schadelijkheid van
nanodeeltjes in ons lichaam, maar er is nu wel al bekend dat bepaalde nanodeeltjes
kunnen reageren met ons DNA en onze eiwitten. Het is ook bekend dat nanodeeltjes
3
onze cellen kunnen aantasten, doordat nanodeeltjes zó klein zijn dat ze door
bepaalde openingen in bijv. bloedvaten kunnen, waar natuurlijke stoffen niet door
kunnen.
Het grote probleem van nanotechnologie is dat de nanodeeltjes die worden gebruikt
in producten zo klein zijn dat ze overal in terecht kunnen komen. Er is nog maar
weinig bekend wat nanodeeltjes voor schade aan kan richten aan ons lichaam, maar
toch wordt er voedsel geproduceerd waarin nanodeeltjes zitten. Ook weet men niet
wat er gebeurt als nanodeeltjes in contact komen met bacteriën die bijv. ons
drinkwater zuiveren.
De manier waarop beoordeeld wordt of een materiaal giftig is en dus schadelijk voor
mens en milieu is door de chemische reactiviteit te beoordelen van een bepaalde stof
of materie. Als een stof onder een bepaalde dosis zit is deze veilig te gebruiken.
Maar bij nanodeeltjes zijn de mechanismen anders; de structuur en de grootte van
de deeltjes hebben invloed op de reactiviteit en oplosbaarheid van de deeltjes.
Omdat de structuur van deze deeltjes is aangepast en ze op Nano formaat gemaakt
zijn kan men moeilijk inschatten wat de risico’s zijn. Er moet een nieuwe methode
worden ontwikkeld waarmee men kan beoordelen welke materialen met nanodeeltjes
risico’s hebben voor onze gezondheid.
Het beleid en regelgeving van de EU en Nederland wat betreft het verkopen
producten die nanodeeltjes bevatten is zeer onduidelijk en nog niet ver genoeg om
risico’s te beperken. Dit komt omdat men niet goed kan inschatten waar nanodeeltjes
veilig zijn en waar ze schade aanrichten. De meeste producten met nanodeeltjes
horen thuis in de chemische industrie. De Europese REACH-verordening
(Registratie, Evaluatie en Autorisatie van Chemische stoffen), die op 1 juni 2007 in
werking trad, stelt al strenge regels aan het gebruik van dergelijke stoffen. Ondanks
deze strenge regels worden producten op de markt gebracht waar men nog altijd niet
van weet of ze op lange termijn schade aanrichten. Het Europarlement zette onlangs
de eerste stappen voor een etiketteringsrichtlijn, die verplicht dat fabrikanten op hun
product vermelden of er nanoproducten in zijn verwerkt en welke dat dan zijn.
Aan de ene kant zorgt nieuw beleid en regelgeving voor veiligheid, aan de andere
kant kan het onderzoek afremmen en ervoor zorgen dat nieuwe nanotechnologie niet
gebruikt kan worden en alle mogelijkheden die het met zich meeneemt nooit getest
zullen worden.
Bronnen: http://www.npowetenschap.nl/programmas/labyrint/nieuws/2010/onsterfelijk-doorNanotechnologie-/hoe-gevaarlijk-is-nanotechnologie--.html
http://www.martinvrijland.nl/2014/09/28/nanotechnologie-maakt-onzichtbaarheid-mogelijkwhat-else/
http://www.scientias.nl/de-toekomst-van-wetenschap-ligt-in-de-nanotechnologie/75578
http://www.pm.nl/artikel/433/nanotechnologie-biedt-reusachtige-dilemma-s
http://www.consumentenbond.nl/test/voeding-gezondheid/voeding/nanotechnologie/
http://www.leefmilieu.nl/nano/nanoproducten
http://www.npowetenschap.nl/programmas/labyrint/nieuws/2010/onsterfelijk-doorNanotechnologie-/hoe-gevaarlijk-is-nanotechnologie--.html
http://wetenschap.infonu.nl/onderzoek/67661-nanotechnologie-het-is-mini-en-zit-overal-inook-in-eten.html
4
Onderzoeksmethode & benodigdheden
Onze onderzoeksmethode is een enquête versturen naar verschillende
wetenschappers in de nanotechnologie. Om meer te weten te komen over ons
onderwerp nanotechnologie willen wij de wetenschappers de volgende vragen
stellen:
1.
Hoe kan de opkomende nanotechnologie een bedreiging vormen voor de
maatschappelijke gezondheid?
2.
Nanotechnologie is eenvoudig gezien knutselen met de bouwstenen van
het leven. Zal dit niet zorgen voor een ethische discussie?
3.
Hoe zijn de meningen verdeeld wat betreft gevaren tegenover
mogelijkheden binnen de nanotechnologie?
4.
Hoe kunnen de tegenstanders van nanotechnologie het proces van
ontwikkelingen en vooruitgangen in de weg staan?
5.
Zorgen autoriteiten op het gebied van nanotechnologie dat er goed om
wordt gegaan met essentiële informatie over de ontwikkelingen en dat dit
uit de handen blijft van terrorismeorganisaties?
6.
Hoe zorgen de grote ontwikkelaars ervoor dat nanotechnologische
producten garant staan voor veiligheid?
7.
Waardoor zijn koolstof nanobuisjes zo ongelooflijk sterk, ondanks het feit
dat ze erg licht zijn?
8.
Hoe kunnen koolstof nanobuisjes allemaal van betekenis zijn op het gebied
van nanotechnologie?
9.
Kunnen er door middel van het toepassen van nanotechnologie al ziektes
genezen of zelfs voorkomen worden?
10.
Hoe kan nanotechnologie een rol gaan spelen in het ouder worden van de
mens?
5
11.
Welke soort stoffen zijn nodig om een soort onzichtbaarheidsmantel te
creëren om ziekte genezende nanorobots niet afgebroken te laten worden
door het menselijk immuunsysteem? En kan hiermee een
onzichtbaarheidsmantel voor het menselijk lichaam ontwikkelt worden?
12.
Zal de nanotechnologie ervoor kunnen zorgen dat organen van
mensen/dieren volledig vervangen kunnen worden door kunstorganen?
13.
Kan nanotechnologie onsterfelijkheid mogelijk maken?
Benodigdheden:
Bij dit onderzoek zijn er niet echt speciale benodigdheden gebruikt.
6
Nawoord
Wij verwachten dat er over zo’n 10 – 20 jaar duidelijkheid is over de veiligheid en
omgang met producten in het dagelijks leven die Nano deeltjes bevatten of zijn
bewerkt met nanotechnologie en andere vergelijkbare technologieën.
Nanotechnologie heeft de mens veel te bieden in de toekomst, een voorbeeld van
zo’n product bewerkt met nanotechnologie is zelfreinigend glas. Ook weet een groot
deel van de mensen niet eens dat ze in aanraking komen met nanotechnologie als
ze zich bijvoorbeeld insmeren met zonnebrand. Hierdoor twijfelen velen mensen aan
de mogelijkheden van nanotechnologie, omdat er juist nog niet veel over bekend is
en over bekend is gemaakt bij de bevolking. Daarom wordt er onderzoek gedaan
naar de schadelijkheid en mogelijkheden van nanotechnologie, om zo toch op
bepaalde manieren de mens te informeren over dit nieuwe en groeiende onderwerp.
7