Når farvestoffet forsvinder, hvor går nanopartiklerne hen? Jiaxing Huang, Northwestern University, CC BY-ND

Grafen er noget af en berømthed i en verden af ​​materialer i nanoskala. Isoleret i 2004 af nobelprisvindere Andre Geim og Konstantin Novoselovdisse ultratynde plader af kulstofatomer finder allerede nye anvendelser i områder som f.eks elektronik, højeffektive varmesystemer, vandrensningsteknologier , endda golfbolde. Ifølge nylig forskning offentliggjort i tidsskriftet Chem, hårfarver kan nu føjes til denne liste.

Men hvor sikker og ansvarlig er denne nye anvendelse af det kulstofbaserede vidundermateriale?

Northwestern University's pressemeddelelse meddelte stolt, "Graphene finder ny applikation som ikke-giftigt, antistatisk hårfarve." Meddelelsen skabte overskrifter som “Nok med de giftige hårfarver. Vi kunne bruge grafen i stedet, "Og"'Mirakelmateriale' grafen bruges til at skabe det ultimative hårfarve".

Fra disse overskrifter kan du blive tilgivet for at få ideen om, at sikkerheden ved grafenbaserede hårfarver er en færdig aftale. Endnu efter at have undersøgt de potentielle sundheds- og miljøpåvirkninger af konstruerede nanomaterialer til flere år, end jeg holder af at huskeJeg finder sådanne alt for optimistiske udtalelser bekymrende - især når de ikke bakkes op af klare beviser.

Lille materialer, potentielt større problemer

Konstruerede nanomaterialer som grafen og grafenoxid (den særlige form, der anvendes i farvestofeksperimenterne) er ikke nødvendigvis skadelige. Men nanomaterialer kan opføre sig på usædvanlige måder, der afhænger af partikelstørrelse, form, kemi og anvendelse. På grund af dette har forskere længe været forsigtige med at give dem en ren sundhedsregning uden først at teste dem grundigt. Og mens en stor forskningsenhed til dato indikerer ikke, at grafen er særlig farligt, og det antyder heller ikke, at det er helt sikkert.

En hurtig søgning i videnskabelige artikler i de sidste par år viser, at der siden 2004 er offentliggjort over 2,000 undersøgelser, der nævner grafentoksicitet; næsten 500 blev udgivet alene i 2017.

Denne voksende mængde forskning antyder, at hvis grafen kommer ind i din krop eller miljøet i tilstrækkelige mængder, kan det forårsage skade. En gennemgang fra 2016 angav for eksempel, at grafenoxidpartikler kunne resultere i lungeskader ved høje doser (svarende til ca. 0.7 gram inhaleret materiale). En anden anmeldelse offentliggjort i 2017 foreslog, at disse materialer kan påvirke biologien af nogle planter og alger såvel som hvirvelløse dyr og hvirveldyr mod den nedre ende af den økologiske pyramide. Forfatterne af undersøgelsen fra 2017 konkluderede, at forskning “utvetydigt bekræfter, at grafen i en hvilken som helst af dens talrige former og derivater skal behandles som et potentielt farligt materiale.”

Disse undersøgelser skal kontaktes med forsigtighed, da den nøjagtige risiko for grafeneksponering vil afhænge af, hvordan materialet bruges, hvordan eksponering opstår, og hvor meget af det der opstår. Alligevel er der tilstrækkelige beviser til at antyde, at dette stof skal bruges med forsigtighed - især hvor der er stor chance for eksponering, eller at det kan frigives i miljøet.

Desværre markerer grafenbaserede hårfarver begge disse felter. Brugt på denne måde er stoffet potentielt inhalerbart (især med spray-on-produkter) og kan indtages ved uforsigtig brug. Det er også næsten garanteret, at overskydende grafenholdigt farvestof skyller ned i afløbet og ind i miljøet.

Her er det nødvendigt med omhu for at sikre, at materialet er acceptabelt sikkert. Dette er noget, der går ud over den tilsyneladende autoritet i en pressemeddelelsesoverskrift. Faktisk kan sådanne vildledende overskrifter ende med at være kontraproduktive, da de underminerer bestræbelserne på at vise pålidelighed hos forbrugere og investorer.

Undergrave anden indsats?

Jeg blev opmærksom på, hvor kontraproduktivt sådanne overskrifter kan være af min kollega Tim Harper, grundlægger af G2O vandteknologier - et firma, der bruger grafenoxidbelagte membraner til behandling af spildevand. Som mange virksomheder inden for dette område har G2O arbejdet for at bruge grafen ansvarligt ved at minimere den mængde grafen, der ender med at blive frigivet til miljøet.

Men som Tim påpegede for mig, at hvis folk bliver ført til at tro “at det at bunke et par gram grafen ned i afløbet, hver gang du farver dit hår, er ugyldigt, betyder det alt det arbejde, vi laver, og sørger for, at de få nanogrammer grafen på vores membraner bliver sat. ” Mange virksomheder, der bruger nanomaterialer, prøver at gøre det rigtige, men det er svært at retfærdiggøre tiden og omkostningerne ved at være ansvarlig, når en andens mere kavalierede handlinger underbød din indsats.

Her kan naive påstande om sikkerhed og gung-ho-tilgange til fremme af grafenholdige produkter meget let true den ansvarlige udvikling og brug af dette materiale. Og hvis virksomheder trækker sig tilbage fra at handle ansvarligt, er der en fare for, at forbrugere, investorer og endda tilsynsmyndigheder mister tilliden til deres evne til at sikre produkternes sikkerhed af alle slags.

Hvis dette sker, vil forbrugerne være de ultimative tabere. Brugt ansvarligt kan grafen føre til mere bæredygtige og miljøvenlige produkter. Alligevel har jeg set den offentlige tilbageslag mod teknologier som genteknologi i løbet af de sidste par årtier, og jeg er meget opmærksom på, at hvis jeg ikke optjener tillid hos interessenter og forbrugere, kan det mindske teknologier, uanset hvor sikre og gavnlige de er.

Overpromoverende resultater og udsigt til risiko

Det er her, forskere og deres institutioner skal bevæge sig ud over en ”løfteøkonomi”Der sporer på hyperbole og modvirker forsigtighed og tænker mere kritisk på, hvordan deres udsagn i sidste ende kan underminere en ansvarlig og gavnlig udvikling af en teknologi. De vil måske endda overveje at bruge retningslinjer som f.eks Principper for ansvarlig innovation udviklet af organisationen Samfundet indenifor eksempel at guide hvad de gør og siger.

Til deres ære omtalte forfatterne af farvestofundersøgelsen forbigående forskning om grafensikkerhed, hovedsagelig med fokus på et antaget sikkerhedsniveau sammenlignet med nuværende farvestofprodukter. Alligevel undlod selv dette overfladiske forsigtighedsniveau at gøre det til pressemeddelelse, der udråbte et ”nyt hårfarvestof, der er ikke-giftigt, ikke-beskadigende og holder igennem mange vasker uden at falme.”

Det kan vise sig, at grafenbaserede hårfarver kan udvikles sikkert. For at være retfærdig er den rapporterede ansøgning ikke engang tæt på kommerciel F&U endnu, husk ikke salonhylden. Og helt sikkert, der er en sag at gøre for at erstatte nogle af barske kemikalier, der i øjeblikket anvendes i nogle produkter med mere godartede. Men dette sker ikke, mens forskere og deres institutioner overbliver legitime bekymringer og advarer med blind optimisme.

Snarere ved at være mere omhyggelig med, hvordan nanomaterialeforskning indrammes og fremmes, kunne forskere og deres akademiske institutioner gøre meget for at sikre, at fremtidige nano-aktiverede forbrugerprodukter er sikre, gavnlige og frem for alt ansvarlige.

Om forfatteren

Andrew Maynard, direktør, Risk Innovation Lab, Arizona State University

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon