Нанонауки. Невидимая революция - Лоранс Плевер

Сегодня ученые если и оперируют одиночными молекулами, то только на поверхности твердого тела (подложки). Предполагается, что завтра или послезавтра удастся повторять похожие манипуляции на поверхности клетки, а потом и управлять перемещением одиночной молекулы внутри клетки. В ближайшие двадцать, пятьдесят или сто лет должны появиться какие-то новые инструменты и приборы — и пока они не изобретены, отрыв от подложки невозможен. А насчет намерения построить робот из одной молекулы и, управляя им, менять живой организм, да еще с атомной точностью… Никто сегодня всерьез ни о чем подобном и думать не смеет. Неужто необходимо запрещать научные исследования из опасений, что когда-то в будущем некие ученые вздумают заняться такими опытами, которые сегодня представляются опасными? Поатомная манипуляция материей — могучее орудие в области фундаментальных исследований, в частности в изучении явлений квантовой механики и границ самой жизни, о которой науке еще предстоит узнать очень многое.

ЕЩЕ ОДНА УГРОЗА: НАНОМАТЕРИАЛЫ

11 января 2007 года власти калифорнийского города Беркли решили, что научно-исследовательские лаборатории и промышленные предприятия, обосновавшиеся на подведомственной территории, должны описать получаемые продукты и опасности, связанные с их производством. Действуя в том же духе, ЕРА (ведомство, защищающее окружающую среду США) занялось регламентацией поставок на рынок потребительских товаров, содержащих наночастицы серебра, требуя от фирм-поставщиков доказательств безвредности их продукции для окружающей среды. Вопрос возник в связи с моющим средством, в которое для дезинфекции белья добавляли эти наночастицы. То, что серебро убивает бактерии, известно уже очень давно, но как подействуют его наночастицы на того, кто наденет обработанную ими одежду? Да и что случится с микроорганизмами, тоже не мешало бы знать.

Запрос на регламентацию производства и использования наноматериалов, особенно тех, в которых содержатся наночастицы, становится в странах Запада все громче, ведь люди помнят дело об асбесте, который, судя по всему, может быть виновен как минимум в 100 000 смертей, что случатся в течение ближайших двадцати лет![25]

Наночастицы пугают народ уже потому, что они так малы и способны проникать в самые глубинные альвеолы в легких, преодолевая любую биологическую защиту (хоть мозга, хоть кишечника) и просачиваясь в кровь с легкостью, недоступной для частиц покрупнее.

На самом деле наночастицы использовались человеком по крайней мере с бронзового века, правда, количество производимых наночастиц до сего дня оставалось очень скромным. Крупномасштабное производство материалов на основе наночастиц без санитарного и токсикологического контроля и использование таких материалов при выпуске потребительских товаров действительно чревато серьезными рисками для населения. Наночастицы, выбрасываемые вместе с выхлопными газами работающим дизельным двигателем (более десяти миллионов частичек на кубический сантиметр, диаметр каждой — менее 100 нм), как и те частицы, которые образуются, когда мясо жарят на шампуре, гриле или барбекю, уже привлекли к себе внимание защитников окружающей среды. Но сейчас появляются все новые и новые материалы. Вот, например, электронная бумага. Это «листок», на котором можно произвольно менять текст, «печатаемый» электричеством. Конструктивно это два сложенных вместе прозрачных листа, прослойка между которыми заполнена электронными чернилами, содержащими электрически заряженные черные и белые наночастицы. Под воздействием электрического поля частицы передвигаются в поле зрения, образуя буквы, складывающиеся в текст. Производство этих чернил с нанотехнологией и ее методами ничего общего не имеет, но как-никак наночастицы-то в чернилах есть. Прежде чем входить с такой новинкой на рынок, стоило бы изучить эти частички на вредность, принять должные меры безопасности на самом производстве и позаботиться о какой-то утилизации отработавшей электронной бумаги или хотя бы продумать, как сделать так, чтобы частицы бумаги, например поврежденной, не попадали в окружающую среду.

Стоило бы также повнимательнее приглядеться к материалам, содержащим наночастицы углерода. Они уже присутствуют во множестве химических и биохимических товаров, производимых не только автоматически, но и с использованием ручного труда. В настоящее время в индустриальных странах применяется 100 000 веществ, если не больше (это товары для дома, краски, пластмассы и т. д.). При этом о токсичности по крайней мере трети этих соединений толком ничего не известно[26]. И как-то незаметно, чтобы сие кого-то сильно волновало. Кстати, что мы знаем об огнеупорных керамических волокнах, которые заменили былые — и отвергнутые — асбестовые нити? Неужто они совсем безопасны? А между тем эти ниточки из огнеупорной глины — и в тормозах, и в каталитическом конверторе вашего автомобиля, и в любой топке и тигле для обжига. Правда, госчиновники все же зачислили их в категорию «Канцерогены категории 2» (вещества, заведомо способствующие раковым заболеваниям у животных и, возможно, у людей). Стекловолокно и волокна из скалистых пород — материалы более распространенные — отнесены к «Канцерогенам категории 3» (к этому классу причислены вещества, контакт которых с человеком нежелателен по причине возможного канцерогенного эффекта, хотя убедительные или исчерпывающие доказательства тому на данный момент отсутствуют). Зато данные насчет токсичности волокон углеродных — а они есть и в теннисных ракетках, и в корпусах лодок и суден побольше, и в велосипедах — или параамидных (включая кевлар) «еще недостаточны для попытки сформулировать полную и подробную оценку рисков эффектов»[27], вызывающихся названными материалами. Все эти и многие (почти все) иные волокна не имеют ничего общего с нанотехнологией (диаметр такой ниточки по крайней мере в тысячу раз больше диаметра нанотрубки из того же углерода). И хотя они очень распространены, их свойства, и прежде всего токсичность, изучены до сих пор плохо.

Словом, за деревьями леса не видать — иначе как объяснить такое обостренное внимание к углеродным наночастицам и нанотрубкам при полном небрежении всем прочим? Нужен был козел отпущения, подвернулись нанотехнологии, вот и давай валить на них все мыслимые и немыслимые вины. А промышленность, на которую следовало бы возложить всю полноту ответственности за ущерб, наносимый окружающей среде и здоровью людей, остается в стороне. «Производители [новых] материалов должны бы были давать абсолютную гарантию касательно должным и правильным образом определенной безопасности своей продукции как для рабочих, занятых на производстве [этих материалов], так и для народонаселения в целом. История показывает, что так бывает нечасто», — меланхолически замечает введение в программу Nanosafe-2 («Нанобезопасность-2»), принятую Европейским союзом.