Nanotrubice shromažďují uran

Jak nebezpečné jsou uhlíkové nanotrubice?

Skenování elektronové mikrofotografie uhlíkových nanotrubic na jaderném trackeru. Kromě zkumavek jsou jasně viditelné i póry filtru 50 nanometrů. © Výzkumné centrum Drážďany - Rossendorf
číst nahlas

Uhlíkové nanotrubice mají za posledních 15 let strmou kariéru. Na druhou stranu je třeba provést mnohem více výzkumu, jak by mohly ovlivnit životní prostředí a zdraví. Za tímto účelem nyní vědci prosí v časopise „Environmental Pollution“. Protože ukázali, že uhlíkové nanotrubice vytvářejí tzv. Koloidy, jsou tak kvazi rozpustné ve vodě. Díky tomu se mohou šířit v životním prostředí a vázat těžké kovy, jako je uran.

Na jedné straně uhlíkové nanotrubice zvyšují naději na inovativní aplikace od technologie po medicínu, a slibují tak značný ekonomický potenciál. Nový výzkum však ukazuje, že kromě příznivých mechanických a elektrických vlastností mají také škodlivé vlastnosti. Chemici na Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) poukazují na aspekt, který ještě nebyl vzat v úvahu.

"Pokud se výrobky obsahující uhlíkové nanotrubice v budoucnu rozšíří, pak pravděpodobnost, že zkumavky uniknou do životního prostředí během výroby, použití nebo likvidace, vzroste a během cesty váže znečišťující látky, jako jsou těžké kovy, " říká. Harald Zänker, vědec FZD.

Velmi tenké uhlíkové nitě

Důležitým způsobem, jak by uhlíkové nanotrubice mohly vstoupit do životního prostředí, je voda. Ve svém původním stavu jsou tenká uhlíková vlákna oplatky s průměrem menším než 50 nanometrů - jeden nanometr se rovná miliontině milimetru - zpočátku těžko rozpustná ve vodě.

Na první pohled by neměly být mobilní v podzemních vodách, jezerech apod., Ale měly by se rychle usadit nebo usadit. Když se však změní jejich povrchová struktura, mohou tvořit koloidní roztoky. Změna povrchové struktury může být záměrně indukována během výroby zkumavek nebo, jakmile je uvolněna do prostředí, může být spuštěna přírodními procesy. zobrazit

Mobilní koloidy

V roztoku obsahujícím koloid, na rozdíl od skutečných ve vodě rozpustných látek, je zjevně rozpuštěná látka distribuována ve formě jemných částic v rozpouštědle. Tyto částice jsou stále mnohem větší než molekuly solutu v pravém roztoku. Ve vodách životního prostředí by uhlíkové nanotrubice mohly být přepravovány všude ve formě koloidů.

Nedávno bylo také známo, že zkumavky mohou dokonce pronikat do buněčných stěn. Teoreticky tak mohli proniknout i do živočišných a lidských buněk. Povrchová modifikace uhlíkových nanotrubic přináší ještě další aspekt: ​​zvyšuje jejich tendenci hromadit těžké kovy.

Nanotrubice ovlivňují transport uranu

Vědci z Rossendorfu zkoumali jak původní uhlíkové nanotrubice, tak modifikované zkumavky oxidačními kyselinami. Zjistili, že roztoky s upravenými uhlíkovými nanotrubicemi rozptylují světlo silněji. „To je známkou toho, že vytvořily koloidy, které se neusazují, “ říká Z nker.

Vědci FZD poprvé prokázali, že uran těžkých kovů, který se vyskytuje ve velmi malém množství v celém životním prostředí, a tedy i ve vodě, se zvláště váže na povrch ošetřených uhlíkových nanotrubic. U neupravených uhlíkových nanotrubic našli kapacitu až dvakrát vyšší než uran.

Therefore Je proto možné předpokládat, že uhlíkové nanotrubice mohou při uvolnění do životního prostředí ovlivnit transport uranu v environmentálních vodách a dokonce i v biologických systémech. Možné účinky na životní prostředí a zdraví se obecně příliš nezohlednily, “pokračuje Z nker.

Nové studie mají určit klady a zápory

Na druhé straně vazebná schopnost uranu a dalších těžkých kovů také naznačuje použití uhlíkových nanotrubic k odstranění těžkých kovů z vody. Dosud však nepředstavují ekonomickou alternativu k tradičním čisticím prostředkům, říká Z nker.

„Nakonec je důležité v budoucnu dále studovat chování uhlíkových nanotrubic ve vodě, “ říká vědec. "Teprve pak můžete lépe zvážit pozitivní a negativní účinky uhlíkových nanotrubic."

(idw - Research Center Dresden - Rossendorf, 09.04.2009 - DLO)