Apabila pewarna itu haus, di mana nanopartikel pergi? Jiaxing Huang, Universiti Northwestern, CC BY-ND

Graphene adalah seorang selebriti di dunia bahan nanoscale. Terisolasi di 2004 oleh pemenang Hadiah Nobel Andre Geim dan Konstantin Novoselov, lembaran ultrathin atom karbon ini sudah mencari kegunaan baru di kawasan seperti elektronik, sistem pemanasan kecekapan tinggi, teknologi penulenan air and walaupun bola golf. Menurut penyelidikan baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal Chem, pewarna rambut kini boleh ditambah ke senarai ini.

Tetapi bagaimana selamat dan bertanggungjawab adalah penggunaan baru bahan ajaib berasaskan karbon ini?

Universiti Northwestern Sidang akhbar dengan bangga mengumumkan, "Graphene menemukan aplikasi baru sebagai pewarna rambut anti-statik nontoxic." Pengumuman itu menghasilkan tajuk utama seperti "Cukup dengan pewarna rambut toksik. Kita boleh menggunakan graphene sebaliknya, "Dan"Grafene 'bahan ajaib' digunakan untuk menghasilkan pewarna rambut muktamad"

Daripada tajuk-tajuk utama ini, anda mungkin diampuni untuk mendapatkan idea bahawa keselamatan pewarna rambut berasaskan graphene adalah perjanjian yang dilakukan. Namun demikian setelah mengkaji potensi kesihatan dan alam sekitar yang berpotensi daripada nanomaterials direkabentuk untuk lebih banyak tahun daripada saya ingat untuk ingat, Saya mendapati pengumuman yang sangat optimis ini membimbangkan - terutamanya apabila mereka tidak disokong oleh bukti yang jelas.

Bahan kecil, masalah yang lebih besar

Nanomaterials direkabentuk seperti graphene dan graphene oxide (bentuk khusus yang digunakan dalam eksperimen pewarna) tidak semestinya berbahaya. Tetapi nanomaterials dapat berperilaku dengan cara yang tidak biasa yang bergantung pada ukuran partikel, bentuk, kimia dan aplikasi. Oleh sebab itu, penyelidik telah lama berhati-hati memberi mereka tagihan kesihatan yang bersih tanpa terlebih dahulu menguji mereka secara meluas. Dan sementara a badan penyelidikan sehingga kini tidak menunjukkan graphene sangat berbahaya, tidak juga menunjukkan ia selamat.

Pencarian cepat kertas saintifik sejak beberapa tahun yang lalu menunjukkan bahawa, sejak 2004, kajian 2,000 telah diterbitkan yang menyebutkan ketoksikan graphene; hampir 500 telah diterbitkan dalam 2017 sahaja.

Badan penyelidikan yang berkembang ini menunjukkan bahawa jika graphene masuk ke dalam badan atau alam sekitar dengan jumlah yang mencukupi, ia boleh menyebabkan bahaya. Kajian 2016, sebagai contoh, menunjukkan bahawa zarah oksida grafida boleh mengakibatkan kerosakan paru-paru pada dos yang tinggi (bersamaan dengan sekitar gram 0.7 bahan yang disedut). Satu lagi kajian yang diterbitkan dalam 2017 mencadangkan bahawa ini bahan boleh menjejaskan biologi beberapa tumbuh-tumbuhan dan alga, serta invertebrata dan vertebrata ke arah bahagian bawah piramid ekologi. Penulis kajian 2017 menyimpulkan bahawa penyelidikan "secara tegas menegaskan bahawa graphene dalam mana-mana bentuk dan derivatifnya mesti didekati sebagai bahan yang berpotensi berbahaya."

Kajian-kajian ini perlu didekati dengan berhati-hati, kerana risiko tepat pendedahan graphene bergantung pada bagaimana bahan digunakan, bagaimana pendedahan berlaku dan berapa banyak yang dihadapi. Namun ada bukti yang mencukupi untuk menunjukkan bahawa bahan ini harus digunakan dengan berhati-hati - terutamanya apabila terdapat kemungkinan pendedahan yang tinggi atau yang dapat dilepaskan ke alam sekitar.

Malangnya, pewarna rambut berasaskan graphene menandakan kedua-dua kotak ini. Digunakan dengan cara ini, bahan itu berpotensi menyala (terutamanya dengan produk penyemburan) dan boleh dimakan melalui penggunaan cuai. Ia juga menjamin bahawa pewarna yang mengandung graphene yang berlebihan akan mencuci ke dalam longkang dan ke dalam alam sekitar.

Di sini, ketekunan wajar diperlukan untuk memastikan bahan tersebut diterima dengan selamat. Ini adalah sesuatu yang melampaui kuasa yang muncul dalam tajuk siaran akhbar. Sebenarnya, tajuk utama yang mengelirukan ini mungkin menjadi tidak produktif, kerana ia menjejaskan usaha untuk menunjukkan kepercayaan kepada pengguna dan pelabur.

Mengurangkan usaha lain?

Saya dimaklumkan bagaimana betapa pentingnya berita utama ini oleh rakan saya, Tim Harper, pengasas Teknologi Air G2O - sebuah syarikat yang menggunakan membran bersalut graphene oxide untuk merawat air kumbahan. Seperti banyak syarikat di kawasan ini, G2O telah berusaha menggunakan graphene secara bertanggungjawab dengan meminimumkan jumlah graphene yang akhirnya dikeluarkan kepada alam sekitar.

Namun seperti yang ditunjukkan oleh Tim kepada saya, jika orang-orang diyakini percaya "bahawa beberapa gram graphene mengalir keluar setiap kali rambut anda pewarnaan OK, ini membatalkan semua kerja yang kita lakukan memastikan beberapa nanometer graphene pada membran kami tetap ada. "Banyak syarikat yang menggunakan nanomaterials cuba melakukan perkara yang betul, tetapi sukar untuk menjustifikasikan masa dan perbelanjaan yang bertanggungjawab apabila tindakan yang lebih buruk orang lain melemahkan usaha anda.

Di sini, tuntutan keselamatan dan pendekatan gung-ho untuk mempromosikan produk yang mengandungi graphene dapat dengan mudah mengancam perkembangan dan penggunaan bahan ini. Dan jika syarikat-syarikat menarik diri dari bertindak secara bertanggungjawab, ada bahaya yang pengguna, pelabur dan juga pengawal selia, akan kehilangan kepercayaan terhadap kemampuan mereka untuk memastikan keselamatan produk dari semua jenis.

Sekiranya ini berlaku, pengguna akan menjadi orang yang paling rugi. Digunakan secara bertanggungjawab, graphene boleh membawa kepada produk yang lebih lestari dan mesra alam. Namun setelah menyaksikan tindak balas awam terhadap teknologi seperti kejuruteraan genetik sejak beberapa dekad yang lalu, saya amat menyedari bahawa gagal mendapatkan kepercayaan para pemegang saham dan pengguna dapat menimbulkan teknologi, tanpa mengira betapa selamat dan menguntungkan mereka.

Mengatasi keputusan dan menghadapi risiko

Di sinilah penyelidik dan institusi mereka perlu bergerak melangkaui "ekonomi janji"Yang merangsang hyperbole dan tidak menggalakkan hati-hati, dan berfikir lebih kritikal tentang bagaimana kenyataan mereka akhirnya akan menjejaskan perkembangan teknologi yang bertanggungjawab dan berfaedah. Mereka mungkin mahu mempertimbangkan menggunakan garis panduan, seperti Prinsip untuk Inovasi Bertanggungjawab yang dibangunkan oleh organisasi Persatuan Dalam, misalnya, untuk membimbing apa yang mereka lakukan dan katakan.

Kepada kredit mereka, penulis kajian pewarna itu memberi sebutan lanjutan untuk penyelidikan mengenai keselamatan graphene, yang kebanyakannya memberi tumpuan kepada tahap keselamatan yang diandaikan berbanding produk dye semasa. Walau pun tahap peringatan ini tidak berjaya membuatnya Sidang akhbar, yang menyatakan "pewarna rambut baru yang nontoxic, nondamaging dan tahan melalui pembersihan yang banyak tanpa pudar."

Ternyata pewarna rambut berasaskan graphene dapat dikembangkan dengan selamat. Untuk bersikap adil, aplikasi yang dilaporkan bahkan belum dekat dengan R&D komersial, tidak peduli dengan rak salon. Dan tentunya, ada kes yang perlu dibuat untuk menggantikan beberapa bahan kimia keras yang kini digunakan dalam sesetengah produk dengan lebih banyak benih. Tetapi ini tidak akan berlaku semasa penyelidik dan institusi mereka menyerlahkan kebimbangan yang sah dan memberi amaran kepada optimisme buta.

Sebaliknya, dengan mengambil perhatian lebih lanjut tentang bagaimana penyelidikan nanomaterial dibingkai dan dipromosikan, para penyelidik dan institusi akademik mereka boleh melakukan banyak untuk memastikan produk pengguna yang dibolehkan nano masa depan adalah selamat, bermanfaat dan, di atas semua, bertanggungjawab.

Tentang Pengarang

Andrew Maynard, Pengarah, Makmal Inovasi Risiko, Arizona State University

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon