Нанотехнология связана с манипулированием материей в близком атомном масштабе от одного до 100 нанометров. В последнее время результирующие наночастицы приобрели популярность благодаря очень высокому соотношению площади поверхности к массе. Это соотношение способно существенно изменить физические, химические и биологические свойства Нано-Продуктов по сравнению с их более крупными аналогами. Например, золото, инертное на макроуровне, становится высоко реактивным на Нано-Уровне.
Ученые определили нанотехнологии следующим образом:
- Исследовательские и технологические разработки на атомном, молекулярном или макромолекулярном уровнях с использованием шкалы длин около 1 - 100 нанометров в любом измерении.
- Создание и использование структур, устройств и систем, обладающих новыми свойствами и функциями в силу своих малых размеров.
- Способность контролировать или манипулировать веществом в атомном масштабе.
Эта технология не нова.
Например, стеклопакеты уже несколько веков используют наночастицы золота и серебра в окраске стекол. Нанотехнологии также обладают большим коммерческим потенциалом. На рынке уже существуют сотни нанотехнологий, таких как, покрытия для сантехники, пищевые продукты, зубные пасты, зубные пломбы, солнцезащитные крема, стеклянные покрытия, теннисные мячи, лекарства и краски.
Наночастицы обычно делятся на три категории:
- Естественные: Они возникают в результате извержений вулканов или лесных пожаров, которые образуют наноматериал, называемый шариками Баки (bucky balls).
- Антропогенные: Это побочные продукты промышленной деятельности, такие как сварка или частицы Нано-Меди, которые содержатся в летучей золе котлов утилизаторов отходящего тепла.
- Искусственные: Это специально созданные частицы, благодаря своим технологически благоприятным характеристикам.
Применение нанотехнологий становится огромным бизнесом в глобальном масштабе. Ежегодно в нанотехнологии инвертируется несколько десятков миллиардов долларов. Ожидается, что стоимость продуктов, использующих нанотехнологии, превысит 2,5 трлн. долл.
Многие исследователи отмечают потенциальный риск нанотехнологий для окружающей среды и здоровья человека.
Это связано с тем, что крайне мелкие наночастицы могут легко проникать в клетки человека. Они подчеркнули, что эта технология не может быть реализована без полного понимания поведения наночастиц и без полного контроля над ее возможными негативными последствиями. Однако при правильном использовании эта технология также обладает большим потенциалом для позитивного воздействия на окружающую среду и улучшения состояния здоровья человека.
В связи с различиями в свойствах наночастиц необходима отдельная база данных по наночастицам от обычных веществ.
Эта отдельная база данных должна основываться на концентрации и дозе наночастиц, которые имеют решающее значение для оценки пользы наночастиц для здоровья и окружающей среды. Это связано с тем, что поверхностная концентрация, имеет значительно более высокую корреляцию с воздействием наночастиц, чем концентрация, основанная на весе.
Частицы редко присутствуют в виде одного размера, а существуют в различных размерах, которые обычно характеризуются медианным и среднеквадратическим отклонением. Упрощенное определение, используемое для описания наночастиц, не учитывает такое распределение размеров и поэтому является расплывчатым.
Исследователям необходимо принять решение о четком определении наночастиц. Они также должны решить, следует ли использовать только физические свойства, такие как длина, для определения наночастиц или же поведенческие свойства, такие как проводимость, следует использовать и при их определении.
По результатам многих исследований ученых установлено, что некоторые нанотехнологии могут быть использованы в краткосрочной перспективе. Однако все еще существует большой пробел в знаниях о том, как нанотехнологии могут принести пользу окружающей среде и здоровью человека.
Результаты исследований в области безопасного использования нанотехнологий должны быть опубликованы и распространены среди общественности, с тем чтобы можно было укрепить доверие к этой новой технологии.
Без общественного признания и спроса на нанотехнологии будет трудно продвигать состояние нанотехнологий и получаемых на их основе продуктов, лекарств, инструментов и оборудования. Необходимо сотрудничество и координация между основными заинтересованными сторонами в области нанотехнологий: государственными учреждениями, исследователями, производителями и т.д. В таких областях, как разработка определений, стандартов, передовой производственной практики и положений для более эффективного использования этой новой технологии.