Koliki su problem nanočestice?

Nanočestice se dodaju u hranu, tkanine, kozmetiku i lijekove s malo kontrole – i često završe u moru. Sada se naučnici pitaju koliko su bezbjedne.

Ikea je 2019. objavila da je razvila zavjese za koje je tvrdila da mogu “razbiti uobičajene zagađivače zraka u zatvorenom prostoru”. Tajna je, kako se navodi, poseban premaz tkanine. “Šta ako bismo mogli koristiti tekstil za čišćenje zraka?” pitao je Ikein programer proizvoda, Mauricio Affonso, u promotivnom videu za zavjese “Gunrid”.

Nakon što je objasnio da je premaz bio fotokatalizator („slično fotosintezi koja se nalazi u prirodi“), Affonso je prikazan kako gleda u zavjese dok svira muzika. “Nevjerovatno je raditi na nečemu što ljudima može dati priliku da žive zdravije kod kuće.”

Zbunjeni ovim tvrdnjama – kako bi mineralni premaz mogao očistiti zrak? – francuska ekološka neprofitna organizacija Avicenn se uključila. Nezavisni laboratorijski testovi Gunrid tekstila izvijestili su da su uzorci sadržavali sitne čestice titan dioksida (TiO2) – tvari koja inače nije toksična, ali koja može biti kancerogena ako se udiše, i potencijalno u drugim oblicima – koja navodno daje svojstva „samočišćenja“ stvari kao što su boje i prozori kada su izloženi sunčevoj svjetlosti.

Slika vlakna iz Gunrid zavjese pod mikroskopom u laboratorijskim testovima koja prikazuje nanočestice na površini. Fotografija: LNE

Ove sitne čestice, ili nanočestice, su na čelu nauke o materijalima. Nanočestice dolaze u svim oblicima – sfere, kocke, vlakna ili listovi – ali ključna stvar je njihova veličina: one su manje od 100 nanometara (ljudska kosa je debela otprilike 80.000 nm).

Mnoge nanočestice postoje u prirodi. Nano-dlake čine noge gekona ljepljivima, a nano-proteini čine paukovu svilu jakom. Ali mogu se proizvoditi, a budući da su tako mali, imaju posebna svojstva koja ih čine privlačnima u nizu poduhvata – ne samo za kompanije kao što je Ikea. U medicini, oni mogu transportovati lijekove protiv raka direktno u tumorske ćelije, a nanosrebro se koristi za oblaganje medicinskih cijevi za disanje i zavoja. Nanos bi mogao usmjeriti pesticide na dijelove biljke ili osloboditi hranjive tvari iz gnojiva na kontroliraniji način.

Oni također imaju više svjetovne svrhe. Sintetički nano dodaje se kozmetici i hrani. Nanosrebro se koristi u tekstilu, gdje se tvrdi da daje antibakterijska svojstva flasterima, gamašama za teretanu, prostirkama za jogu i pantalonama.

Ali naučnici poput onih iz Avicen-a zabrinuti su da kada se ovi predmeti za domaćinstvo operu, recikliraju ili bace, sintetički nano se ispuštaju u okoliš – probijajući se u tlo i more na načine koji još uvijek nisu shvaćeni. Neki naučnici vjeruju da bi nanočestice mogle predstavljati još veću prijetnju od mikroplastike.

Sintetičke nanočestice plastike pronađene su u okeanu i ledu na oba pola. Utvrđeno je da nanočestice iz čarapa i krema za sunčanje zagađuju vodu, a pokazalo se da određene nano tvari negativno utječu na morske divlje životinje, uključujući ribe i rakove. Kao i kod antibiotika, može se razviti otpornost na antimikrobno nanosrebro – sada su pronađene bakterije tla koje su tolerantne na srebro.

Malo se zna čak ni o tome gdje se nalaze nanočestice, a kamoli o njihovom utjecaju na okoliš. Kako su tako maleni, većina eksperimenata se provodi u laboratorijama i može biti teško odrediti gdje se primjenjuju.

„Glavni problem s ovim supstancama je taj što ih ne možemo izmjeriti – znamo da su tu, ali su tako male da ih je teško otkriti, zbog čega se ne čuje toliko o njima“, kaže Nick Voulvoulis, profesor ekološke tehnologije na Imperial College London.

Brine ga nekontrolisana upotreba nanosa u potrošačkim proizvodima. “Ako se nano koristi pravilno u aplikacijama koje su korisne ili korisne, to je opravdano, ali ako se koriste bilo gdje i svugdje jer imaju određena svojstva, to je ludo.”

Sintetičke nanočestice nisu same po sebi štetne. Kao i njihovi prirodni rođaci, mnogi su na bazi metala, ali mogu biti napravljeni od bilo koje supstance. Ono što je najvažnije, za razliku od hemijskih jedinjenja, oni se ne mogu rastvoriti. Njihova mala veličina daje im, paradoksalno, ogromnu površinu, zbog čega se ponašaju drugačije od “ne-nano” verzija istog materijala. Može ih učiniti pokretnijima, reaktivnijima – i potencijalno toksičnijima, ovisno o obliku, veličini, vrsti, načinu na koji se supstanca oslobađa u okoliš i njezinoj koncentraciji.

I pušteni su u okolinu, u ogromnim razmjerima. Prema Avicenu, oslobađanje nanosa je najvjerovatnije tokom proizvodnje ili odlaganja, ali se može dogoditi i kada se stvari peru – što se zna da se događa kod tkanina koje sadrže nanosrebro. Kanalizacijski sistemi ne mogu da ih zarobe i završe u okeanu: OECD kaže da se čak ni napredna postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda ne mogu nositi s nanočesticama.

Sa zdravstvene perspektive, udisanje je najštetniji način izlaganja nano, kao što je TiO2, za radnike u fabrici i potrošače. Avicenovi testovi su zaključili da je prosječna veličina čestica bila 4,9 nm, a svih 300 analiziranih čestica bilo je ispod zvaničnog nano praga od 100 nm.

Ikea je insistirala na tome da su njeni testovi pokazali da su čestice TiO2 “ispravno vezane za tkaninu” i “ne predstavljaju rizik” za kupce, te je rekla da je sigurnost radnika shvaćala izuzetno ozbiljno. Firma ih nije navela kao nanočestice i rekla je da nakon što su integrisane u tekstilne površine “nije postojala dobra standardna metoda za mjerenje distribucije veličine čestica materijala”, priznajući da su definicije nanomaterijala EU u fazi revizije.

“Svjesni smo da su testovi i mjerenja nanočestica složeni, posebno za materijale koji sadrže čestice koje imaju tendenciju formiranja aglomerata”, navodi se.

Što se tiče Ikeinih zavjesa koje odbacuju nanočestice TiO2 kada se peru ili generalno odbacuju, Ikea je rekla da je “uvjerena da je pravilno vezano za tkaninu, te stoga ne vide rizik od udisanja”, ali je priznala da “kao i kod svakog tekstila, dijelovi tekstila se mogu odlijepiti tokom upotrebe ili pranja”.

Mnoge nanočestice ne opstaju dugo u okruženju. Međutim, pošto se konstantno ispuštaju, nivoi ostaju prilično konstantni. “Nano su ‘pseudo-trajni’ jer se prilično brzo razgrađuju, ali nastavljaju da ulaze u okolinu”, kaže Voulvoulis.

Njegova glavna briga je hoće li nanočestice postati nosioci drugih jedinjenja, što je predmet naučne rasprave. Španski naučnici su 2009. godine sugerisali da bi se nanosi mogli vezati i prenositi toksične zagađivače, a možda i sami biti toksični generišući reaktivne slobodne radikale. Ako se drugi toksični zagađivači “zakače” za površine nanosa, tvrdili su, morske biljke i životinje bi ih mogle lakše apsorbirati.

Drugi naučnici sugerišu suprotno: organska materija u kanalizaciji oblaže nanočestice, čineći ih manje aktivnim. A drugi se plaše da bi nano nanosa moglo izazvati efekte “toksičnog koktela” – što ih čini štetnijim u kombinaciji nego što bi pojedinačne supstance bile odvojeno.

Do sada su sintetički nanomaterijali relativno raspršeni u moru i malo je vjerovatno da će značajno utjecati na morske životinje, kaže dr. Tobias Lammel sa Univerziteta Gothenberg, koji je proučavao nanos bakra. Ali upozorava: “Moguće je da će se koncentracija nekih proizvedenih nanomaterijala u morskom okruženju povećati… Važno je paziti na to.”

S obzirom na velike upitnike, Avicenn želi strože propise o nanosu i više opreza u dizajnu proizvoda. “Kompanije žele prodati inovativne i otmjene proizvode, ali moraju temeljito procijeniti svoju ravnotežu između koristi i rizika u svakom koraku životnog ciklusa proizvoda,” kaže Mathilde Detcheverry, Avicenn-ov menadžer politike.

EU će od avgusta zabraniti upotrebu TiO2 nano u hrani (gdje se zove E171), a Evropska komisija je nedavno objavila da će 12 nanomaterijala uskoro biti zabranjeno u kozmetici.

Detcheverry kaže: „Kako napreduje naučno znanje o ekološkim i zdravstvenim uticajima projektovanih nanosa kao što su srebro i titanijum dioksid, moramo se pobrinuti da su nanočestice dozvoljene samo za specifične i suštinske upotrebe kako bismo sveli na minimum sve štetne efekte na izvoru i [osigurati da se] ne puštaju nekontrolirano.”

Dvije godine nakon puštanja u prodaju Ikeinih Gunrid zavjesa, Avicenn je pokušao kupiti više za daljnje testove, ali su povučene iz prodaje.

Ikea je za Guardian rekla da je Gunrid ostao “siguran za korištenje kao tradicionalna zavjesa”, ali je povučen jer “funkcionalnost nije bila toliko efikasna kao što se očekivalo”. Ako je to istina – na primjer, da uprkos tome što TiO2 ima dokazana fotokatalitička svojstva i koristi se u proizvodima za samočišćenje i pročišćavanje zraka, njegova učinkovitost na zavjesama može biti lokalizirana, a ne moćna – onda barem Ikeino iskustvo sugerira da bi prednosti nanočestica mogle da ne nadmašuju potencijalne i često nepoznate rizike, kaže Detcheverry.

“Nanočestice se često promovišu kao srebrni meci protiv zagađenja ili bakterija,” kaže ona, “ali moramo se pobrinuti da lijek ne bude gori od bolesti.”

Gunrid je bio samo jedan proizvod od mnogih hiljada koji koriste nanočestice. Kao što Ikein Affonso kaže u videu: “Ono što je tako sjajno kod Gunrida je to što se ova tehnologija može primijeniti na bilo koji tekstil.”

Visoko.co.ba/federalna.ba/The Guardian