# Нанотехнологии: новая промышленная революция или второй асбест?

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=jD9QkeAd0Ak
Канал: World Science Festival
Опубликовано: 17.01.2019

---

На фестивале World Science Festival ведущие эксперты в области нанотехнологий обсудили двойственную природу манипуляций с материей на атомарном уровне. В дискуссии приняли участие Пол Вайс, Вики Колвин и Сом Тьяги, которые попытались ответить на главный вопрос: станут ли нанотехнологии спасением для медицины и энергетики или они несут в себе скрытые риски, сопоставимые с проблемой асбеста.

## 🔬 Архитектура невидимого: от атома к материи
[[JUMP:00:07]]

Область нанотехнологий развивается в двух направлениях: «снизу вверх» и «сверху вниз» [00:33]. Подход «снизу вверх» напоминает химию, где атомы и молекулы соединяются для создания функциональных структур. Подход «сверху вниз» — это традиционное «скульптурное» моделирование, которое веками применялось в технике, но теперь перенесено на такие материалы, как кремний [00:50]. 

Пол Вайс отмечает, что на наноуровне свойства привычных веществ радикально меняются [01:19]. Классический пример — золото:

*   В макромире золото — это желтый металл.
*   Наночастицы золота могут выглядеть красными (именно они придавали красный оттенок витражам и знаменитому римскому Кубку Ликурга) [01:36].
*   Изменение размера частиц позволяет менять их химическую активность и оптические свойства.

Сом Тьяги подчеркивает, что нанотехнологии существуют в природе миллионы лет [06:38]. Например, растение «недотрога» (Touch-me-not) складывает листья благодаря наноструктурам, а хамелеоны меняют цвет за счет манипуляций с наноклетками и пигментами [06:55]. Однако основной риск сегодня представляют именно «инженерные» (созданные человеком) наночастицы [07:09].

## 🌊 Путь наночастиц в окружающую среду
[[JUMP:02:17]]

Наночастицы проникают в окружающую среду разными путями в зависимости от их применения [02:17]. Если они встроены в стекло, они остаются инертными до момента его разрушения. Но в таких продуктах, как солнцезащитные кремы, они наносятся непосредственно на кожу в виде эмульсии [02:25].

Вики Колвин приводит наглядную аналогию масштаба: если человеческий волос представить размером с Манхэттен, то наночастица размером 10 нанометров будет сопоставима с пляжным мячом [03:19]. Из-за таких микроскопических размеров их крайне сложно отследить.

Основные «стоки» наночастиц в экосистеме:

1.  **Бассейны:** Диоксид титана из солнцезащитных средств часто обнаруживают в фильтрах [03:32].
2.  **Канализация:** Серебро из антимикробной одежды смывается при стирке [03:47].
3.  **Почва:** Наночастицы не разлагаются на очистных сооружениях и попадают в ил, который затем используется как удобрение в сельском хозяйстве [04:03].

Забавный факт: студенты Сома Тьяги шутят, что одежда с наночастицами серебра позволяет «носить нижнее белье месяц без стирки» благодаря антимикробным свойствам [05:01]. Однако при износе ткани эти частицы попадают в домашнюю пыль и легкие человека [05:16].

## 🛡️ Концепция «Безопасность по дизайну» (Safety by Design)
[[JUMP:12:10]]

Вики Колвин отмечает, что химия в глазах общества часто ассоциируется с загрязнением [12:38]. Чтобы изменить это, ученые предлагают концепцию «безопасности по дизайну»: учитывать токсичность материала еще на этапе его создания в лаборатории [12:53].

Примером такого подхода служит модернизация солнцезащитных кремов:

*   **Проблема:** Наночастицы диоксида титана (TiO2) прозрачны и приятны для потребителя, но под действием ультрафиолета они генерируют агрессивные свободные радикалы [14:41].
*   **Решение:** Ученые создали структуру, напоминающую конфеты M&M’s. Активное ядро (TiO2) покрывается защитной оболочкой из оксида алюминия, которая не мешает поглощению УФ-лучей, но блокирует вредные химические реакции на поверхности частицы [14:57].

По мнению экспертов, такой подход требует глубокого понимания механизмов токсичности, чего сейчас не хватает из-за спешки в коммерциализации [39:10].

## 🧬 Наномедицина: от татуировок до лечения рака
[[JUMP:24:35]]

В медицине нанотехнологии открывают возможности для создания «умных» систем мониторинга и точечной доставки лекарств [24:35].

Основные направления:

*   **Диагностические «татуировки»:** Наклейки-сенсоры, способные измерять уровень УФ-облучения (уже внедряются компанией L’Oreal) или степень обезвоживания у атлетов [25:00].
*   **Таргетированная терапия:** Сом Тьяги утверждает, что наночастицы могут доставлять химиотерапию строго в опухоль, минимизируя побочные эффекты (как потерю волос) [26:04]. Однако Пол Вайс призывает к осторожности, отмечая, что эффективность «самонаводящихся» лекарств пока не стопроцентная [26:43].
*   **Нейроинтерфейсы:** Создание гибких, биосовместимых электродов для мозга. По мнению Вики Колвин, наноструктурированные материалы — идеальный мост для интеграции искусственных устройств с живой тканью [27:25].
*   **Трансплантология:** Нанотехнологии могут помочь в ранней диагностике инфекций донорских органов. Вайс приводит пример, когда в Сингапуре шесть человек погибли от одного донора из-за зараженных органов, так как не было времени на полноценный анализ [30:32].

## ⚠️ Уроки истории: Асбест и ГМО
[[JUMP:34:39]]

Участники выразили опасение, что нанотехнологии могут столкнуться с «эффектом Monsanto», когда общественное недоверие к корпорациям блокирует развитие полезных технологий [34:51].

Сом Тьяги сравнивает ситуацию с асбестом: этот материал был великолепным изолятором, пока мир не узнал об асбестозе [36:26]. Задача науки сегодня — гарантировать, что за углом нас не ждет «нанозис» (nanosys) [36:43].

Критическим вопросом остается маркировка продукции:

*   В Азии наклейка «nano» позволяет продавать товар дороже [51:29].
*   В США это используется как маркетинговое преимущество.
*   В Европе упоминания «нано» стараются избегать из-за негативного восприятия [51:42].

Вики Колвин активно выступает за обязательную маркировку товаров, содержащих наночастицы [46:17]. Она спорит с представителями корпораций, которые утверждают, что информация только напугает людей [46:34]. По мнению Колвин, отсутствие прозрачности лишь усиливает подозрения, как это произошло с жидкостями для фрекинга [48:04].

## 🏭 Промышленное применение и экология
[[JUMP:51:56]]

Нанотехнологии уже активно используются крупными игроками, такими как BASF и Monsanto [51:56]. Например, Mercedes-Benz применяет нанопокрытия для защиты кузова от царапин и придания блеска [52:38].

Особое внимание уделяется энергетическому сектору:

1.  **Нефть и газ:** Фрекинг (гидроразрыв пласта) стал «тревожным звонком» для индустрии, заставив компании активно инвестировать в наноразработки для повышения эффективности добычи [54:03].
2.  **Очистка разливов:** После катастрофы в Мексиканском заливе обсуждалось использование биосурфактантов [55:51]. Эти вещества создают нанопленку вокруг капель нефти, увеличивая их поверхность, что позволяет микробам быстрее «поедать» разлив [57:12].
3.  **Сельское хозяйство:** Наночастицы могут повысить эффективность использования азотных удобрений, доставляя питательные вещества прямо к корням и снижая загрязнение почв [22:12].

## 🧪 Кризис фундаментальной науки
[[JUMP:57:29]]

Вики Колвин выразила обеспокоенность тем, что современная система финансирования заставляет ученых гнаться за быстрыми приложениями в ущерб фундаментальным исследованиям механизмов безопасности [58:27]. 

По её словам, если в эпоху Спутника наукой двигал страх поражения и надежда на прогресс, то сегодня гранты выдаются только под конкретные продукты или партнерства с корпорациями [59:26]. Это мешает систематически изучать риски, которые могут проявиться через десятилетия.

В завершение дискуссии Сом Тьяги подчеркнул, что будущее — за изучением «нановремени» (фемтосекундных процессов), а Вики Колвин призвала к созданию государственно-частных партнерств для честной коммуникации с обществом [1:02:08].