W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Mogą Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce prywatności Cookies"

Rozumiem i zgadzam się

Bezpieczne nanomateriały – nieocenione wsparcie metod in silico na etapie projektowania

2022-10-18 / Autor: Ewelina Wyrzykowska, Alicja Wojciechowska, Kinga Nimz, QSAR Lab Sp. z o.o.

Niewątpliwy potencjał aplikacyjny nanomateriałów sprawia, że otaczają nas one zewsząd. Niemniej, coraz częściej docierają do nas także sygnały o ich toksycznym wpływie na zdrowie i środowisko. Czy zatem powinniśmy zrezygnować z dobrodziejstw, jakie oferują? A może istnieje możliwość identyfikacji i wykluczenia niebezpiecznych nanomateriałów zanim trafią na rynek? W dobie digitalizacji wszelkich procesów technologicznych, rozwiązaniem jest proces projektowania wspierany metodami in silico, nastawiony na bezpieczeństwo i zrównoważony rozwój w myśl idei safer and sustainable-by-design.

Źródło potencjału nanomateriałów

Wyjątkowe właściwości nanomateriałów są pochodną osiągnięcia krytycznych rozmiarów cząstek materii, których przynajmniej jeden z trzech wymiarów mieści się w granicach 1–100 nm (10^-9m). Zgodnie z przyjętą normą Komisji Europejskiej (EU, 2011/696), z nanomateriałami mamy do czynienia, jeśli przynajmniej 50% cząstek w liczbowym rozkładzie wielkości cząstek danego surowca mieści się we wspomnianym zakresie. W zależności od tego, czy warunek jest spełniony dla jednego, dwóch czy trzech wymiarów, nanomateriał może występować w postaci kulistych cząstek, igieł, pałeczek, drutów, jedno- lub wielkościennych rurek, a także płatków, czy cienkich powierzchni i powłok. Choć nanomateriały są wyjątkowo różnorodną grupą substancji, łączy je efekt nanoskali, wynikający z nanometrycznych wielkości cząstek, uziarnień, wydzieleń czy grubości warstw materiałów. Nierzadko, efekt nanoskali sprawia, że właściwości materiałów są w większym stopniu pochodną ich rozmiaru i morfologii, a nie składu chemicznego, jak moglibyśmy oczekiwać.

Nanomateriały tworzywem ultranowoczesnym i wszechobecnym

Nieustanna praca nad odkrywaniem potencjału aplikacyjnego różnych postaci nanomateriałów obfituje w ogrom ich zastosowań zarówno w produktach codziennego użytku, jak i w zaawansowanych rozwiązaniach technologicznych. Niewątpliwie każdy z nas ma styczność z nanomateriałami będącymi składnikami kosmetyków, takich jak pudry, kremy czy dezodoranty. Osoby uprawiające sport korzystają z wyrobów tekstylnych modyfikowanych nanocząstkami, które zapewniają efekt antyzapachowy i antybakteryjny. Powszechne są produkty w sprayu do butów i odzieży wierzchniej, zapewniające nieprzemakalność i odporność na zabrudzenia. Niejednokrotnie byliśmy konsumentami produktów spożywczych wzbogacanych dodatkami w postaci nanocząstek, które poprawiają konsystencję lub zapewniają produktom np. biały kolor. Właściwości nanomateriałów wykorzystywane są w opakowaniach przedłużających trwałość żywności, a także informujących konsumentów o ich przydatności do spożycia. Wszechobecne są naklejki na lodówkach i sanitariatach informujące o antybakteryjnych powłokach. Tutaj również mamy do czynienia z nanomateriałami. Środki czystości modyfikujące zwilżalność powierzchni, np. karoserii samochodów, a także nieprzywieralne powłoki patelni, garnków i opakowań, to nasza codzienność. Również dzięki nanocząstkom możliwe jest utrzymanie czystości w trudno dostępnych przestrzeniach publicznych, np. dzięki samoczyszczącym powierzchniom szklanym na biurowcach. Innymi słowy, gdziekolwiek mamy do czynienia z powierzchniami nieprzywieralnymi, antybakteryjnymi czy samoczyszczącymi, możemy z dużym prawdopodobieństwem założyć, że to zasługa zastosowanych nanomateriałów. A to dopiero początek.

Poprzednia strona 1 2 Następna strona