17-09-2009, 12:32 AM
Cửa sổ có thể được làm sạch bởi nước mưa, ghế sofa trắng thì “miễn dịch” với các vết rượu vang đỏ, gạch men thì được bảo vệ khỏi tích tụ của sạn vôi – những sản phẩm mới được tạo ra từ những vật chất nhỏ bé mà người ta gọi là các hạt nanô đang làm cho những giấc mơ như thế trở thành hiện thực.
Dựa vào các hạt nhỏ bé, khoảng 10.000 lần nhỏ hơn sợi tóc, những sản phẩm đó là một trong những ứng dụng mới và rộng rãi của công nghê nanô, môn khoa học sản xuất nguyên tử và phân tử. Hạt nano đang có mặt trong mọi thứ.
Trong tình huống tốt nhât thì những hạt nano này vô hại và có thể giúp bảo vệ môi trường khỏi việc sử dụng quá nhiều các chất tẩy rửa gây ô nhiễm.
Tuy nhiên một số nhà khoa học đang lo ngại rằng những vật liệu “thần kỳ” này đang được đưa ra thị trường trước khi những ảnh hưởng của chúng lên sức khỏe con người và môi trường được nghiên cứu một cách đầy đủ.
Nếu một vật chất hóa học nào đó đã được thương mại hóa trước đó ở dạng vật liệu lớn hơn kích thước nano và được quy định trong danh sách của “đạo luật quản lý về vật chất độc” thì nó được coi là “đang tồn tại” bởi tổ chức bảo vệ môi trường Hoa Kỳ- và dạng vật liệu có kích thước nano của vật chất đó không bị bắt buộc phải kiểm tra thêm.
Các nhà khoa học như Jennifer Sass của Ủy ban bảo vệ Tài nguyên Thiên nhiên đã cho rằng như thế là một sai lầm, và những hạt nano phải được coi là vật liệu mới và hoàn toàn khác.
Sở dĩ như vậy bởi đã có một số báo cáo khoa học gợi ý rằng những hạt nanô có thể mang một nguy cơ cho sức khỏe con người và môi trường. Ví dụ như cá bơi trong nước có chứa một lượng rất nhỏ fullerenes, một loại hạt nanô hình quả bóng được tạo bởi 60 nguyên tử carbon, đã có tổn thương lớn ở não bộ. Vật liệu này hoàn toàn tương tự như fullerenes đang được sử dụng trong hàng lọat các sản phẩm dưỡng da.
Trong một nghiên cứu khác người ta đã cho thấy rằng chuột nhà tiếp xúc với hạt nanô của oxit mangan có lưu trữ vật liệu này trong não bộ
Cảnh báo về hạt nano
Các nhà khoa học cũng đã cho thấy rằng những hạt nanô rất nhỏ, được gọi là quantum dot, có thể xâm nhập qua da của lợn. Những nghiên cứu khác gợi ý rằng từ da chúng có thể di chuyển qua hệ thống ống lympho để đi đến các hạch bạch cầu (lymph nodes) và cuối cùng là đến các cơ quan như gan, thận và lá lách.
Và khi hít vào thì những hạt nano sẽ đi sâu vào phổi hơn so với những hạt có kích thước lớn hơn và đến được những bộ phận nhạy cảm hơn. Vì lẽ đó, các nhà khoa học đặc biệt lo ngại về việc sử dụng hạt nano trong những sản phẩm phun.
Andrew Maynard, tư vấn trưởng về khoa học (Chief Scientific Adviser) của Dự án về những công nghệ Nanô đang hình thành có trụ sở ở Washington cho biết “Chúng tôi đã có những nghiên cứu cho thấy rằng khi một vật liệu giảm kích thước, nó trở nên có hại với phổi. Hạt nano có xu hướng gây viêm đối với phổi, và dường như phổi phải làm việc nhiều hơn để loại bỏ chúng”. Dự án này bắt đầu thực hiện trong năm 2005 bởi Trung tâm quốc tế Woodrow Wilson dành cho Học giả và Quỹ nhân đạo Pew để đảm bảo rằng những lợi ích của công nghệ nanô có thể được phát hiện đồng thời những rủi ro được hạn chế.
Sự thiếu hụt thông tin
Ông cho biết thêm “Chúng ta có thể làm được những điều vĩ đại với công nghệ này, thế nhưng hiện đang có một sự thiếu hụt những thông tin về cách thức sử dụng những hạt nanô một cách an toàn”.
Để có một bức tranh toàn cảnh tốt hơn về những loại vật liệu nano nào đang được thương mai hóa, tổ chức Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đã khởi động một chương trình tự nguyện hồi tháng Giêng gọi là “Chương trình Trách nhiệm Quản lý về vật liệu có kích thước Nanô”. Hiện tại đã có 2 công ty đã giao nộp số liệu là DuPont và Office ZPI, trong khi 10 công ty khác đã đồng ý là sẽ báo cáo số liệu.
Một cách khác để tìm ra những hạt nanô nào đang được sử dụng trong các sản phẩm thương mại là tìm kiếm trên cơ sở dữ liệu lưu trữ bởi Honolulu Nanowerk. Cơ sở dữ liệu này, giúp các nhà sản xuất tìm các nhà cung cấp về hạt nanô mà họ cần, có chứa 1.955 loại hạt nanô khác nhau được sản xuất bởi 135 nhà cung cấp trên toàn thế giới. Những hạt nanô này đại diện cho hơn 100 thành phần hóa học khác nhau với kích thước từ 1 nanomét đến hơn 100 nanomét.
Maynard nói “Tôi nghĩ đây là nguồn thông tin tốt nhất về vật liệu nano mà bạn có thể mua được. Đây là những vật liệu thương mại. Khi đi vào các phòng thí nghiệm, thì danh sách này sẽ dài hơn rất nhiều (tức là còn nhiều đang nghiên cứu trong Lab mà chưa thương mại hóa).
Các nhà nghiên cứu không chỉ lo lắng vì sức khỏe con người mà còn lo lắng về những hiệu ứng mà hạt nano có thể gây nên cho môi trường, đặc biệt là những hạt nano bạc.
Maynard cho rằng đặc tính kháng khuẩn của hạt nano bạc là nguy hiểm với những vi sinh vật cần thiết cho hệ sinh thái. Hồi tháng 4 các nhà khoa học ở một hội thảo thường niên của hội Hóa học Hoa Kỳ tại New Orleans đã kiểm tra 6 loại tất chân khác nhau có chứa hạt nano bạc để làm giảm mùi hôi do chân tạo ra. Một vài loại tất đã giải phóng toàn bộ hạt nanô bạc khi giặt với nước ở nhiệt độ phòng, trong khi vài loại khác thì không.
Những công việc xử lý nước thải không thể loại những chất này ra khỏi nước vì thế những hạt nano bạc thải ra sẽ có mặt ở sông, hồ, và nước biển.
Samuel Luoma, một nghiên cứu viên cao cấp về nước của tố chức đánh giá địa lý Hoa Kỳ, đang nghiên cứu xem việc gia tăng sử dụng hạt nano bạc có thể ảnh hưởng lên môi trường như thế nào.
Ông nói “Chúng ta biết bạc rất độc đối với thực vật trong môi trường nước và động vật không xương sống như trai, hàu và ốc (nhuyễn thể). Bạc còn độc cho thực vật phù du (phytoplankton), một mắt xích chính trong nhiều chuỗi thức ăn.”
Cũng giống như bạc “bình thường” khác, bạc ở kích thước nano sẽ liên tục giải phóng ra ion bạc, tạo nên những ảnh hưởng không tốt cho sinh vật thủy sinh. Và cũng có thể rằng những hạt nano này còn có thêm những độc tính khác do sự nhỏ bé về kích thước.
“Chúng ta biết cực kỳ ít về bạc ở dạng hạt nanô” Luoma nói.
Hiện tại người ta cũng không biết liệu bạc nano có ảnh hưởng lên con người như thế nào. Thường thì bạc tích lũy trong nhiều cơ quan trong cơ thể nhưng không gây hại gì.
Luoma nói “Hiện nay đang có bùng nổ về những sản phẩm này, nhưng chúng ta không thể đánh giá được những rủi ro một cách có cơ sở khoa học. Cách đơn giản nhất mà chính phủ [Hoa Kỳ] có thể làm là yêu cầu các nhà sản xuất cung cấp về lượng bạc đã được sử dụng trong mỗi sản phẩm.”
Tổ chức Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) coi một số công dụng của hạt nano như là một thuốc trừ sâu bệnh, và vì vậy chúng cần được đăng ký theo một đạo luật liên bang về chất diệt côn trùng, nấm, gặm nhấm. Tuy nhiên cho đến nay thì EPA chưa hề nhận được một hồ sơ đăng ký nào như thế.
“Chúng ta vẫn chưa đăng ký một loại thuốc trừ sâu nano nào” Jack Housenger, Phó Giám đốc của bộ phận ảnh hưởng sức khỏe thuộc văn phòng các chương trình thuốc trừ sâu, nói.
Một báo cáo đăng tải vào ngày 02 tháng 4 bởi Liên minh các chất độc của thung lũng Silicon đã so sánh giữa “quả bom” công nghệ nano ngày nay với sự bùng nổ công nghiệp điện tử ở những năm 1980 đã làm cho hệ thống nước ngầm tại khu vực Santa Clara bị ô nhiễm. Hiện tại đang có sự thiếu hụt những số liệu về ảnh hưởng của vật liệu nano đến sức khỏe con người và môi trường và cũng chưa có một công nghệ nào để theo dõi những chất ô nhiễm nano trong môi trường.
Nhiều ứng dụng tốt
Mặc dù có những báo cáo báo động, Luoma cho rằng hạt nano bạc là rất hữu dụng.
Những hạt đó “rất được việc” trong bệnh viện, chúng có thể tiêu giệt những vi khuẩn kháng lại với kháng sinh thông thường. Việc bao bọc những mảnh xương nhân tạo (như xương hông, xương vai) với hạt nano bạc có thể ngăn chặn việc tích lũy vi khuẩn gây viêm nhiễm hàng nhiều năm sau khi ghép xương.
Luoma cho rằng đây là một thử thách trong bối cảnh thiếu thốn những thông tin khoa học [về tác hại của vật liệu nano]. Làm thế nào chúng ta có thể hạn chế việc sử dụng, những ứng dụng nào cần điều chỉnh những ứng dụng nào cần được cho phép?
Maynard, thuộc dự án những công nghệ nano mới, cho rằng cần phải tăng thêm kinh phí nghiên cứu về lĩnh vực an toàn của vật liệu nano.
Dựa vào các hạt nhỏ bé, khoảng 10.000 lần nhỏ hơn sợi tóc, những sản phẩm đó là một trong những ứng dụng mới và rộng rãi của công nghê nanô, môn khoa học sản xuất nguyên tử và phân tử. Hạt nano đang có mặt trong mọi thứ.
Trong tình huống tốt nhât thì những hạt nano này vô hại và có thể giúp bảo vệ môi trường khỏi việc sử dụng quá nhiều các chất tẩy rửa gây ô nhiễm.
Tuy nhiên một số nhà khoa học đang lo ngại rằng những vật liệu “thần kỳ” này đang được đưa ra thị trường trước khi những ảnh hưởng của chúng lên sức khỏe con người và môi trường được nghiên cứu một cách đầy đủ.
Nếu một vật chất hóa học nào đó đã được thương mại hóa trước đó ở dạng vật liệu lớn hơn kích thước nano và được quy định trong danh sách của “đạo luật quản lý về vật chất độc” thì nó được coi là “đang tồn tại” bởi tổ chức bảo vệ môi trường Hoa Kỳ- và dạng vật liệu có kích thước nano của vật chất đó không bị bắt buộc phải kiểm tra thêm.
Các nhà khoa học như Jennifer Sass của Ủy ban bảo vệ Tài nguyên Thiên nhiên đã cho rằng như thế là một sai lầm, và những hạt nano phải được coi là vật liệu mới và hoàn toàn khác.
Sở dĩ như vậy bởi đã có một số báo cáo khoa học gợi ý rằng những hạt nanô có thể mang một nguy cơ cho sức khỏe con người và môi trường. Ví dụ như cá bơi trong nước có chứa một lượng rất nhỏ fullerenes, một loại hạt nanô hình quả bóng được tạo bởi 60 nguyên tử carbon, đã có tổn thương lớn ở não bộ. Vật liệu này hoàn toàn tương tự như fullerenes đang được sử dụng trong hàng lọat các sản phẩm dưỡng da.
Trong một nghiên cứu khác người ta đã cho thấy rằng chuột nhà tiếp xúc với hạt nanô của oxit mangan có lưu trữ vật liệu này trong não bộ
Cảnh báo về hạt nano
Các nhà khoa học cũng đã cho thấy rằng những hạt nanô rất nhỏ, được gọi là quantum dot, có thể xâm nhập qua da của lợn. Những nghiên cứu khác gợi ý rằng từ da chúng có thể di chuyển qua hệ thống ống lympho để đi đến các hạch bạch cầu (lymph nodes) và cuối cùng là đến các cơ quan như gan, thận và lá lách.
Và khi hít vào thì những hạt nano sẽ đi sâu vào phổi hơn so với những hạt có kích thước lớn hơn và đến được những bộ phận nhạy cảm hơn. Vì lẽ đó, các nhà khoa học đặc biệt lo ngại về việc sử dụng hạt nano trong những sản phẩm phun.
Andrew Maynard, tư vấn trưởng về khoa học (Chief Scientific Adviser) của Dự án về những công nghệ Nanô đang hình thành có trụ sở ở Washington cho biết “Chúng tôi đã có những nghiên cứu cho thấy rằng khi một vật liệu giảm kích thước, nó trở nên có hại với phổi. Hạt nano có xu hướng gây viêm đối với phổi, và dường như phổi phải làm việc nhiều hơn để loại bỏ chúng”. Dự án này bắt đầu thực hiện trong năm 2005 bởi Trung tâm quốc tế Woodrow Wilson dành cho Học giả và Quỹ nhân đạo Pew để đảm bảo rằng những lợi ích của công nghệ nanô có thể được phát hiện đồng thời những rủi ro được hạn chế.
Sự thiếu hụt thông tin
Ông cho biết thêm “Chúng ta có thể làm được những điều vĩ đại với công nghệ này, thế nhưng hiện đang có một sự thiếu hụt những thông tin về cách thức sử dụng những hạt nanô một cách an toàn”.
Để có một bức tranh toàn cảnh tốt hơn về những loại vật liệu nano nào đang được thương mai hóa, tổ chức Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đã khởi động một chương trình tự nguyện hồi tháng Giêng gọi là “Chương trình Trách nhiệm Quản lý về vật liệu có kích thước Nanô”. Hiện tại đã có 2 công ty đã giao nộp số liệu là DuPont và Office ZPI, trong khi 10 công ty khác đã đồng ý là sẽ báo cáo số liệu.
Một cách khác để tìm ra những hạt nanô nào đang được sử dụng trong các sản phẩm thương mại là tìm kiếm trên cơ sở dữ liệu lưu trữ bởi Honolulu Nanowerk. Cơ sở dữ liệu này, giúp các nhà sản xuất tìm các nhà cung cấp về hạt nanô mà họ cần, có chứa 1.955 loại hạt nanô khác nhau được sản xuất bởi 135 nhà cung cấp trên toàn thế giới. Những hạt nanô này đại diện cho hơn 100 thành phần hóa học khác nhau với kích thước từ 1 nanomét đến hơn 100 nanomét.
Maynard nói “Tôi nghĩ đây là nguồn thông tin tốt nhất về vật liệu nano mà bạn có thể mua được. Đây là những vật liệu thương mại. Khi đi vào các phòng thí nghiệm, thì danh sách này sẽ dài hơn rất nhiều (tức là còn nhiều đang nghiên cứu trong Lab mà chưa thương mại hóa).
Các nhà nghiên cứu không chỉ lo lắng vì sức khỏe con người mà còn lo lắng về những hiệu ứng mà hạt nano có thể gây nên cho môi trường, đặc biệt là những hạt nano bạc.
Maynard cho rằng đặc tính kháng khuẩn của hạt nano bạc là nguy hiểm với những vi sinh vật cần thiết cho hệ sinh thái. Hồi tháng 4 các nhà khoa học ở một hội thảo thường niên của hội Hóa học Hoa Kỳ tại New Orleans đã kiểm tra 6 loại tất chân khác nhau có chứa hạt nano bạc để làm giảm mùi hôi do chân tạo ra. Một vài loại tất đã giải phóng toàn bộ hạt nanô bạc khi giặt với nước ở nhiệt độ phòng, trong khi vài loại khác thì không.
Những công việc xử lý nước thải không thể loại những chất này ra khỏi nước vì thế những hạt nano bạc thải ra sẽ có mặt ở sông, hồ, và nước biển.
Samuel Luoma, một nghiên cứu viên cao cấp về nước của tố chức đánh giá địa lý Hoa Kỳ, đang nghiên cứu xem việc gia tăng sử dụng hạt nano bạc có thể ảnh hưởng lên môi trường như thế nào.
Ông nói “Chúng ta biết bạc rất độc đối với thực vật trong môi trường nước và động vật không xương sống như trai, hàu và ốc (nhuyễn thể). Bạc còn độc cho thực vật phù du (phytoplankton), một mắt xích chính trong nhiều chuỗi thức ăn.”
Cũng giống như bạc “bình thường” khác, bạc ở kích thước nano sẽ liên tục giải phóng ra ion bạc, tạo nên những ảnh hưởng không tốt cho sinh vật thủy sinh. Và cũng có thể rằng những hạt nano này còn có thêm những độc tính khác do sự nhỏ bé về kích thước.
“Chúng ta biết cực kỳ ít về bạc ở dạng hạt nanô” Luoma nói.
Hiện tại người ta cũng không biết liệu bạc nano có ảnh hưởng lên con người như thế nào. Thường thì bạc tích lũy trong nhiều cơ quan trong cơ thể nhưng không gây hại gì.
Luoma nói “Hiện nay đang có bùng nổ về những sản phẩm này, nhưng chúng ta không thể đánh giá được những rủi ro một cách có cơ sở khoa học. Cách đơn giản nhất mà chính phủ [Hoa Kỳ] có thể làm là yêu cầu các nhà sản xuất cung cấp về lượng bạc đã được sử dụng trong mỗi sản phẩm.”
Tổ chức Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) coi một số công dụng của hạt nano như là một thuốc trừ sâu bệnh, và vì vậy chúng cần được đăng ký theo một đạo luật liên bang về chất diệt côn trùng, nấm, gặm nhấm. Tuy nhiên cho đến nay thì EPA chưa hề nhận được một hồ sơ đăng ký nào như thế.
“Chúng ta vẫn chưa đăng ký một loại thuốc trừ sâu nano nào” Jack Housenger, Phó Giám đốc của bộ phận ảnh hưởng sức khỏe thuộc văn phòng các chương trình thuốc trừ sâu, nói.
Một báo cáo đăng tải vào ngày 02 tháng 4 bởi Liên minh các chất độc của thung lũng Silicon đã so sánh giữa “quả bom” công nghệ nano ngày nay với sự bùng nổ công nghiệp điện tử ở những năm 1980 đã làm cho hệ thống nước ngầm tại khu vực Santa Clara bị ô nhiễm. Hiện tại đang có sự thiếu hụt những số liệu về ảnh hưởng của vật liệu nano đến sức khỏe con người và môi trường và cũng chưa có một công nghệ nào để theo dõi những chất ô nhiễm nano trong môi trường.
Nhiều ứng dụng tốt
Mặc dù có những báo cáo báo động, Luoma cho rằng hạt nano bạc là rất hữu dụng.
Những hạt đó “rất được việc” trong bệnh viện, chúng có thể tiêu giệt những vi khuẩn kháng lại với kháng sinh thông thường. Việc bao bọc những mảnh xương nhân tạo (như xương hông, xương vai) với hạt nano bạc có thể ngăn chặn việc tích lũy vi khuẩn gây viêm nhiễm hàng nhiều năm sau khi ghép xương.
Luoma cho rằng đây là một thử thách trong bối cảnh thiếu thốn những thông tin khoa học [về tác hại của vật liệu nano]. Làm thế nào chúng ta có thể hạn chế việc sử dụng, những ứng dụng nào cần điều chỉnh những ứng dụng nào cần được cho phép?
Maynard, thuộc dự án những công nghệ nano mới, cho rằng cần phải tăng thêm kinh phí nghiên cứu về lĩnh vực an toàn của vật liệu nano.