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