Мы давно вдыхаем углеродные нанотрубки?

Оказывается, мы часто встречаемся с углеродными наноструктурами в обыденной жизни. При этом, как показали исследования американских ученых, некоторые наночастицы, например, углеродные нанотрубки, могут представлять риск для здоровья

Эти нанообъекты всегда возникают при каталитическом разложении газообразных углеводородов, но как оказалось, и при обычном горении метана (а значит, природного газа, подаваемого в наши дома) образуется множество углеродных нанотрубок и нанокристаллических частиц. Более того, получено свидетельство их присутствия в атмосферных аэрозолях.

В эксперименте американских ученых метан подавали из горелки со скоростью потоков метана и воздуха, обеспечивающих стабильное ламинарное синее пламя. Продукты горения собирали на расстоянии одного метра от центра пламени. Кроме того, были взяты пробы аэрозолей воздуха вблизи оживленной дорожной трассы в Хьюстоне. И те, и другие образцы затем анализировали с помощью электронного микроскопа. Все они содержали углеродные нанокристаллические полиэдры и другие фуллереноподобные “наноформы”, смеси полиэдров и многостенных углеродных нанотрубок, а также агрегаты многостенных нанотрубок диаметром от 10 до 20 нм!

Другие исследователи несколько лет собирали образцы взвешенных в воздухе частиц путем термоосаждения на сеточки микроскопа и обнаружили, что значительная доля частиц представляет собой углеродные нанокристаллы и нанотрубки. “Свежие” образцы, взятые вблизи дорог, также содержали агрегаты углеродных нанотрубок и других углеродных нанокристаллических форм (смешанных с нанокристаллами оксида кремния).

Убедившись в распространенности углеродных нанообъектов в сегодняшнем быту, авторы решили аналогичным образом изучить 10000-летний лед из Гренландии. Как читатель уже, конечно, догадался, там тоже оказались углеродные нанотрубки. Это означает, что углеродные нанотрубки и нанокристаллы возникали в атмосфере естественным путем, по меньшей мере, в течение 10000 лет и продолжают внедряться в атмосферу в наше время.

Образование углеродных нанообъектов при горении метана приводит к размышлениям о том, как влияют такие эмиссии наночастиц из природного газа на здоровье и окружающую среду (представим себе газовые плиты и нагреватели в домах, промышленные процессы, использующие сжигание и т. д.). Как показано в обзоре двадцати семи токсикологических исследований, проведенных в разных странах, ультратонкие частицы могут проникать в тело через кожу, при вдыхании и с пищей, приводя к токсическим реакциям.
При подведении итогов симпозиума по нанотехнологиям и вопросам окружающей среды, организованного Американским химическим обществом, на вопрос о безопасности наноматериалов было заявлено, что “первые результаты позволяют предположить, что некоторые наночастицы, например, углеродные нанотрубки, могут представлять риск для здоровья”.