nanotechnologia atakuje

NANOTECHNOLOGIA ATAKUJE
Wiadomości zebrała Anna Szymańska-Węckowska
Nanotechnologia spowodowała wielkie zmiany w wielu dziedzinach nauki. Obecnie jest
to technika zajmująca się wytwarzaniem struktur i elementów, które posiadają przynajmniej
jeden rozmiar rzędu nanometrów. 1 nm jest równy 10–9 m. Nanocząstki w chwili obecnej
mają zastosowanie w wielu produktach użytku codziennego. Artykuł ten przedstawia jedynie
kilka zastosowań nanocząstek w takich wyrobach.
Jedną z możliwości użycia cząstek o rozmiarach nano są nonoemulsje kosmetyczne.
Są to przeźroczyste układy wodno-olejowe, oparte często na produktach naturalnych.
Średnica cząstek fazy wewnętrznej nie przekracza rozmiaru 100 nm, co powoduje właśnie
efekt przeźroczystości – światło nie ulega zjawisku dyfrakcji. Układy nanoemulsji
charakteryzuje duża prostota wykonania, łatwość dodania środków biologicznie czynnych,
duża stabilność oraz większa efektywność dodanych składników aktywnych.
Oprócz nanoemulsji w kosmetyce na szeroką skalę stosowane są tlenki cynku i tytanu
o rozmiarach nano. Są one wykorzystywane jako filtry pochłaniające promieniowanie.
Wielkość cząstek w takich zastosowaniach wynosi ok. 20 nm. Należy tutaj pamiętać, że np.
dwutlenek tytanu o tak dużym rozdrobnieniu ma większe zdolności penetracji skóry i takich
kosmetyków nie powinno się stosować przez dłuższy okres czasu.
W niektórych kosmetykach zaczęto stosować nanocząstki srebra jako konserwantu
i środka biobójczego. Natomiast w pastach do zębów stosowane są nanokryształy
hydroksyfosforanu wapnia, który ma zdolności wypełniania niewielkich ubytków w zębach.
Innym zastosowaniem w kosmetyce są nanokapsułki, które ułatwiają dojście
substancjom aktywnym w głębsze partie skóry, co daje lepszy efekt stosowania takiego
kosmetyku.
Wspomniane już wcześniej nanocząstki srebra wykorzystywane są jako środek
biobójczy także w szeregu innych produktach. Przykładem mogą być farby i lakiery.
Nanosrebro zastępuje w nich wcześniej stosowane metale ciężkie, co spowodowało, że
farby i lakiery te stały się bardziej przyjazne dla środowiska. Do roztworu zawierającego Ag(I)
o wielkości cząstek nano, dodaje się również jony Cu(II), co hamuje rozwój większości
bakterii, ale także grzybów i drożdży.
Innym rozwiązaniem w farbach wodnorozpuszczalnych jest dodatek nanocząstek
dwutlenku tytanu w połączeniu ze srebrem. Srebro na nośniku nanocząstek TiO2 wykazuje
większą trwałość i wydłużony czas działania.
Nanocząstki TiO2 są wykorzystywane w farbach i lakierach również do uzyskania
efektu absorpcji promieniowania UV, które niszczy kolor powłoki. Poza tym zastosowaniem,
nanotlenek tytanu służy też do uzyskiwania tzw. pigmentów perlistych. Pigmenty te
otrzymuje się poprzez nałożenie na płatki miki nanocząstek tlenku o rozmiarach 35-50 nm.
Powoduje to, że barwa powłoki ostatecznej wykazuje efekt interferencji światła odbitego od
różnych warstw pigmentu. W efekcie uzyskujemy powłokę, która pod różnymi kątami
patrzenia różni się barwą. Do uzyskania takiego efektu na powłokach o barwie metalicznej,
miesza się nono TiO2 z płytkami metalicznego aluminium, miedzi lub brązu.
W płynach do utrzymania czystości można już w tej chwili znaleźć zarówno nanosrebro
(również w płynach do dezynfekcji szpitali), jak i nonokrzemionkę. Ta druga wykorzystywana
jest najczęściej do środków chemii gospodarczej przeznaczonych do czyszczenia
1
powierzchni szklanych. Nanocząstki krzemionki tworzą na powierzchni film, który po
spłynięciu usuwa ze sobą wszystkie zabrudzenia. Nie niszczy to również powierzchni
szklanych, ze względu na podobną budowę cząsteczkową nanokrzemionki ze szkłem.
Podane wcześniej zastosowania kilku związków o rozmiarach nano stanowią jedynie
przykład, który naświetla, jak bardzo nanotechnologia w XXI wieku zaczęła się rozwijać i jak
szerokie ma spektrum możliwości. Pamiętajmy jednak, żeby nie dać się ogłupić. Dopóki nie
zostanie zbadane ostatecznie oddziaływanie cząstek o wielkości nano na organizmy żywe,
nie polecałabym stosowania ich w nadmiarze.
Literatura:
1. „Rynek Chemiczny” nr 11/2006, artykuł pt. „Nanocząstki – nowe zastosowanie
dwutlenku tytanu”;
2. „Chemical Review” nr 01/2007, artykuł pt. “Srebro – skuteczny biocyd”;
3. „Rynek Chemiczny” nr 04/2007, artykuł pt. „Technologia nano w służbie higieny”;
4. „Chemical Review” nr 07-08/2007, artykuł pt. “Nanokosmetyki w natarciu”;
5. „Rynek Chemiczny” nr 11/2007, artykuł pt. „Niejonowe nanokoloidy metaliczne”
2