나노 물질의 응용은 무엇입니까?

나노 연구는 수천 가지의 새로운 재료를 만드는 데 매우 성공적이었지만 분자가 유용한 물체로 조립되거나 마이크로 나노 기계를 구축하는 것은 여전히 하나의 생각일 뿐이다. 단일 원자 행동을 결정하는 법칙은 대형 물질을 지배하는 법칙과 다르다. 이 분야의 과학자들은 먼저 나노 물질의 특성을 이해하고 그 특성을 최대한 활용해 특정 활동을 전개해야 한다. 예를 들어, 석탄이나 흑연 형태의 탄소는 전기가 없거나 광학 특성을 가지고 있지만, 마이크로탄소 나노튜브는 이러한 특성을 가지고 있습니다. 탄소 나노튜브의 이러한 독특한 특성은 가벼운 자전거 부품의 특성을 향상시키는 데 유용합니다. 그러나 엔지니어가 서로 다른 원소의 단일 원자를 더 정확하게 조작하는 데 얼마나 성공할 수 있는지는 아직 분명하지 않다.

NNI 의 투자는 이미 효과를 보았다: 2000 ~ 3000 종의 인조나노 물질이 신제품 사용을 승인했다. 그러나, 우리가 나노 기술의 새로운 용도를 찾기 위해 급급할 때, 우리는 위험을 간과하고 있습니까? 많은 분석가들은 이러한 나노 물질 중 일부가 독이 될 수 있다고 의심하지만, 이 재료들은 엄격한 테스트를 거치지 않았다. 예를 들어, 미국 연방약품관리국 (FDA) 은 약품이 판매되기 전에 허가를 받아야 한다고 요구하고 있습니다. FDA 는 신약 테스트에 대해 세계에서 가장 엄격한 규정을 가지고 있다. 신약의 개발과 비준은 7 ~ 10 년, 5 억 달러가 소요됩니다. 각 나노 물질에 대해 유사한 규정을 제정하면 대부분의 나노 기술 연구가 느려지거나 중단될 수 있습니다. 이미 개발된 나노 물질의 극히 일부만이 이렇게 엄청난 실험 비용을 감당할 수 있을 만큼 큰 시장을 가지고 있다.

FDA 는 나노 기술이 기본적인 독성 분석을 거쳐야 한다는 것을 확실히 요구한다. 우리는 더 많은 예방 조치를 취하고 나노 물질의 건강 영향에 대한 더 많은 테스트를 요구해야 하는가. 아니면 나노 기술의 잠재적 이득은 우리가 이 분야의 연구를 가속화할 것을 요구합니까? 20 ~ 30 년을 기다리지 않으면 어떤 영향을 미칠지, 잠재적 위험을 어떻게 해결할 수 있는지 어떻게 알 수 있을까? 나노 물질의 건강 위험에 대한 현재 테스트가 충분하지 않다는 것을 증명하기 위해 얼마나 많은 암, 폐병, 정신질환의 사례가 필요합니까? 나노 물질에 대한 엄격한 테스트는 어렵다. 이런 재료가 식품이나 약품으로 가공될지, 아니면 먹을 수 없는 것으로 가공될지 결정하기 어렵기 때문이다. 일단 사람들이 그것을 먹으면, 그것은 해로울 것이다. 예를 들어, FDA 는 일부 제품이 수십 년 동안 식품 보충제로 홍보되어 약물처럼 값비싼 테스트가 필요하지 않다고 우려해 왔지만, 이들 제품도 해로울 수 있습니다.

방수 원단의 코팅이 유독한 나노 소재라면 옷이 노화됨에 따라 코팅이 휘발되어 인체에 흡입될 수 있다고 가정할 수 있다. 또한 일부 재질은 물이 다른 온도에서 결정, 액체 또는 증기로 변할 수 있는 것처럼 나노 입자로 전환될 때 특성을 변경합니다. 또 다른 예로, 은을 조금 섭취하면, 그것은 신체의 시스템을 통해 해를 끼치지 않을 것이다. (토마스 A. 에디슨, 건강명언) 인도에서는 은박이 디저트를 장식하는 데 쓰이며 음식으로 먹을 수 있지만 미국에서는 은염과 은과 다른 분자의 화합물이 독이 있기 때문에 은을 음식으로 사용할 수 없다. 문제를 더욱 복잡하게 만드는 것은 다른 은염과 은나노 입자들이 항균성을 가지고 있으며, 상처 찜질과 같은 의료기기의 코팅으로 자주 쓰이며, 심지어 세탁기에 사용되어 병원 미생물의 성장을 막는다는 점이다. 점점 더 많은 병을 일으키는 질병이 항생제에 면역을 생성함에 따라 은나노 입자의 항균 특성이 더욱 중요해질 것이다. 그러나 대부분의 사람들은 은 나노 입자가 어떤 조건에서 다른 분자와 결합하여 독성 화합물을 형성할 수 있는지 알 수 없다.

태양전지나 배터리에 사용된 나노재료는 먹을 수 없지만, 장비의 수명이 끝난 후의 폐기물 발생과 폐기물 처리에 중점을 두어야 한다. 수명 주기 분석은 대형 프로젝트 또는 새 재질 적용의 영향을 결정하는 지표 중 하나입니다. 위험 분석과 환경 영향 분석에 매우 진지한 사람들은 편견이 연구 결과의 객관성에 미치는 악영향을 통제하기 위해 최선을 다할 것이다. 좋은 보고서는 아직 알려지지 않은 것들에 초점을 맞추어야 한다. 필요한 연구가 없기 때문이거나, 각종 행동으로 인한 결과가 너무 복잡해서 분석할 수 없기 때문이다. 가장 좋은 경우, 의사 결정 과정에서 고려되는 문제는 위험 분석 및 비용 이익 분석으로 설명할 수 있습니다. 많은 구체적인 조건의 배경에서 자세히 분석하면 실제 상황을 상당히 정확하게 반영할 수 있다. 이 보고서는 객관성을 보여주는 숫자와 도표로 가득 차게 될 것이다. 물론, 환경 영향 보고서와 위험 분석에는 가치 판단, 더 중요한 것, 덜 중요한 것, 연구 결과의 편차를 초래하는 기타 주관적인 요소가 포함될 수 있습니다.

가속 발전과 장기 위험 사이의 균형을 맞추는 데 있어서, 발전을 가속화하는 것이 종종 이길 수 있다. 특히 위험이 불확실하고 예상 수익이 큰 경우에는 더욱 그렇다. 공중 보건과 환경 위험을 증가시키는 것이 그 중 하나이다. 나노 기술의 혁신과 발전 과정에서도 여전히 에너지를 생산하고 저장할 수 있는 많은 기회 비용이 남아 있습니다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 지구 기후 변화와 청정 에너지에 대한 절실한 수요가 급선무이며, 정부는 시장 효율이 낮은 공업 제품의 발전에 보조금을 제공할 필요가 있다. 정책 입안자들은 혁신과 대규모 생산을 통해 태양열 및 풍력 발전 비용이 결국 다른 재생 불가능한 에너지와 경쟁할 수 있기를 희망하는 잠재적인 이점에 특히 관심을 기울이고 있습니다. 이 목표가 빨리 실현될 수 있다는 증거는 없다. 청정 에너지의 비용은 하락할 것이지만, 앞으로 수십 년 동안 하락할 속도는 석탄 전기 비용보다 낮지 않을 것이다.

이와 동시에, 다른 사회 발전 수요에 자금을 조달하는 데 사용할 수 있는 추가 자금이 청정 에너지 지원에 사용되기 때문에 기회가 놓쳐질 것이다. 정책 입안자들은 지구 온난화로 인해 발전이 둔화되는 견해에 대해 서로 다른 태도를 취하고 있다. 따라서, 우리는 다양한 에너지 선택의 균형을 종합할 수 있는 효과적인 방법이 없다. 청정 에너지의 옹호자들은 각종 에너지의 비용을 비교하는 것은 오도라고 생각한다. 석탄, 석유 및 가스 생산자와 공급업체는 자사 제품으로 인한 환경 및 공중 보건 손실에 대해 책임을 지지 않습니다. 그들은 석탄과 화석연료에 탄소세를 징수하여 사회비용을 보충하고 공정한 경쟁을 실현할 것을 제안했다. 하지만 지금까지 정치인들은 탄소세 시행에 직면할 수 있는 저항에 대해 별로 관심이 없었다. 많은 정치인들에게, 특히 강력한 석유 공업을 가진 선거구에서는 탄소세를 거부하는 것이 지구 기후 변화를 부정하는 주요 원인이다.