Nanomaterials super-kecil siap untuk merevolusi teknologi kita. Adapun apa lagi yang mungkin mereka lakukan terhadap kita: tidak ada yang benar-benar tahu.
Setiap umur memiliki bahan yang menakjubkan. Bagi orang-orang Victoria, itu adalah karet. Pada abad 20th, itu adalah plastik. Dan untuk 21 digitalst abad, mungkin berubah menjadi graphene.
Pernahkah Anda mendengar tentang graphene? Jika tidak, Anda akan segera melakukannya. Ini adalah salah satu bahan nano terbaru yang muncul dari laboratorium kami - dan sebagai baru ini diumumkan, "diharapkan bisa mengubah hampir semua aspek kehidupan."
Setiap hari, para ilmuwan sedang mempelajari hal baru tentang nanomaterial menakjubkan ini. Tapi tidak semua yang mereka pelajari tentang itu adalah alasan untuk optimisme yang tak terkendali. Seperti bahan ajaib lainnya di masa lalu, graphene mungkin tidak begitu indah.
Apa itu graphene
Grafena berasal dari grafit, zat berbasis karbon yang sama dengan yang kita pasang di dalam pensil. Tapi tidak ada yang umum tentang graphene. Atom-atomnya terhubung dalam lapisan tipis yang bisa dibayangkan: kisi sarang lebah yang hanya memiliki satu atom tebal.
Selembar graphene sangat tipis, sebenarnya, menurut American Chemical Society, satu ons itu bisa menutupi lapangan sepak bola 28; sepotong kecil sangat ringan sehingga Anda bisa menyeimbangkannya dengan bunga aster tanpa menekuk kelopak bunga. Ini juga (tidak disengaja) lebih kuat dari baja, lebih keras dari pada berlian, dan lebih konduktif daripada tembaga atau silikon-selain tahan air, transparan dan sangat lentur.
Anda akan sulit ditekan, dengan kata lain, untuk menemukan bahan lain yang dikemas dengan begitu banyak khasiat berguna. Tidak heran peneliti di berbagai industri berebut untuk membawa graphene keluar dari lab dan masuk ke dalam kehidupan kita. Penjualan, yang berada di bawah $ 9 juta di 2012, diperkirakan akan melonjak 14-lipat menjadi $ 126 juta oleh 2020, menurut Lux Research, sebuah perusahaan yang menganalisis teknologi baru.
Alasan Untuk Waspada Mengingat Pelajaran Masa Lalu
Pakar ahli memperkirakan graphene bisa mengubah beragam produk konsumen, mulai dari kondom hingga komputer hingga sensor kimia. "5 Alasan Graphene Akan Mengubah Gadget Anda Selamanya, "Kabar NBC News berbunyi, dengan sebuah daftar yang menyarankan sebuah masa depan yang dipenuhi dengan smartphone tipis kertas, display komputer yang fleksibel, perangkat medis yang dapat" berbicara "dengan sel manusia, dan baterai tahan lama.
Juara grafis Graphene mengklaim bahwa itu bisa digunakan untuk membuat mobil yang lebih kuat dan lebih ringan, sel surya yang jauh lebih efisien, bahkan darah sintetis.
Hype yang tak tahu malu memiliki cincin yang sudah dikenalnya-dan ini membuat kita waspada, diberi pelajaran dari masa lalu. Asbestos pernah disebut-sebut sebagai "mineral ajaib" karena kemampuannya untuk tahan terhadap api; Baru kemudian kita menemukan bahwa sebenarnya, debu pembunuh.
Cerita yang sama dengan DDT, yang terbukti sangat berbahaya tidak hanya terhadap nyamuk pembawa penyakit yang dimaksudkan untuk dibunuh, tapi juga untuk satwa liar (terutama burung) dan manusia; dengan vinyl, yang pada akhirnya terbukti sebuah pengganggu hormon yang signifikan; atau dengan film polietilen non-biodegradable yang telah dinyalakan tak terhitung ban-tas drive. Masing-masing sangat dirangkul dan menjadi banyak digunakan sebelum kami menemukan itu memiliki sisi gelap, berbahaya.
Dilema Collingridge
Sebenarnya ada istilah untuk fenomena ini, baru saya pelajari: Dilema Collingridge. Dinamai David Collingridge, profesor Inggris yang sebelumnya tidak jelas yang pertama kali mendalilkannya dalam buku 1980, ia mengakui kesulitan memprediksi dampak negatif dari sebuah teknologi baru sampai saat teknologi tersebut telah digunakan secara luas - yang tentu saja, menjadi jauh lebih sulit untuk mengatasi hal-hal negatif tersebut, dan untuk menerapkan pengobatan yang tepat. Atau, seperti Collingridge sendiri yang memasukkannya ke dalamnya Pengendalian Sosial Teknologi,
"Bila perubahan itu mudah, kebutuhan akan hal itu tidak dapat diramalkan; Bila kebutuhan akan perubahan tampak jelas, perubahan menjadi mahal, sulit dan memakan waktu. "
Yang mungkin menjelaskan mengapa, ketika berhubungan dengan Nanomaterials, para periset mencoba untuk maju dari kurva. Sejumlah program penelitian bermunculan untuk mempelajari isu-isu yang ditimbulkan oleh nanoteknologi. Misalnya, sejak 2008, Environmental Protection Agency dan National Science Foundation telah menuangkan puluhan juta dolar ke dalam program gabungan di University of California Los Angeles dan Duke University yang dikenal sebagai Pusat Implikasi Lingkungan Nanoteknologi (CEIN).
Periset sedang mengejar jenis pertanyaan yang, di masa lalu, sering tidak ditanyakan sampai akan terlambat untuk mengatasi masalah serius yang muncul dari jawaban. Dapatkah materi baru ini masuk ke lingkungan kita? Apa yang terjadi jika mereka melakukannya? Bagaimana mereka berinteraksi dengan berbagai jenis tumbuhan dan organisme? Apakah mereka memiliki efek toksik?
Antara lain, para periset ini telah menguji berbagai Nanomaterials pada sel manusia dan hewan, mengamati efeknya pada hewan percobaan, mempelajari bagaimana perilaku mereka di tanah dan air, dan menganalisis kecukupan hukum yang ada mengenai pengendalian dan regulasi mereka. Berkat upaya tersebut, "kami telah menghasilkan lebih banyak data daripada yang pernah saya duga tujuh tahun yang lalu," kata Andrew Maynard, direktur Pusat Ilmu Pengetahuan Universitas Michigan, yang telah lama memperingatkan tentang perlunya pengawasan yang lebih baik terhadap nanoteknologi. Masih banyak pertanyaan penting yang tidak terjawab, katanya, tapi "kita mulai mendapatkan pegangan nyata tentang apa yang benar-benar mengkhawatirkan dan apa yang tidak begitu mengkhawatirkan."
Hazardousness dapat mengambil banyak bentuk
Sebagai permulaan, semakin jelas bahwa beberapa jenis Nanomaterials sedikit menimbulkan risiko lingkungan atau kesehatan masyarakat, beberapa pose lebih banyak, dan beberapa terutama yang baru-pada dasarnya masih merupakan tanda tanya. Yang paling berbahaya dari mereka tampaknya adalah Nanomaterials tertentu yang berasal dari perak, tembaga, atau seng-yang semuanya mudah larut dalam air dan sel, melepaskan logam beracun saat mereka melakukannya. Tapi berbahaya bisa mengambil banyak bentuk.
Morfologi spesifik nanomaterial membuat perbedaan besar. Beberapa (termasuk graphene) memiliki tepi tajam yang bisa mengiris dinding sel. Nanotube karbon seperti jarum bisa bertindak sangat mirip asbes saat dihirup, sangat merusak jaringan paru-paru.
Sebagai nano-wonder terbaru untuk menabrak TKP, graphene baru saja mulai menarik perhatian peneliti. Dan temuan pertama telah menemukan beberapa tanda yang mengkhawatirkan, menggarisbawahi betapa pentingnya penyelidikan awal ini. Jadi satu 2013 studi, misalnya, para insinyur Universitas Brown menemukan bahwa lembaran graphene dengan tepi tajam bisa menusuk-dan mungkin menembus-kulit manusia, paru-paru, dan sel kekebalan tubuh.
Bisakah Kita Meluncurkan Revolusi Graphene Tanpa Merusak Kesehatan Kita Atau Lingkungan Kita?
In Studi terbaru lain, Ilmuwan berafiliasi CEIN di University of California-Riverside menemukan bahwa partikel oksida graphene oxide menunjukkan kegigihan lingkungan yang mengganggu pada pengaturan perairan tertentu. Dalam simulasi akuifer, mereka tampak tenggelam ke dalam sedimen, di mana kemungkinan besar terurai. Tapi dalam simulasi air permukaan, seperti danau atau sungai, partikel cenderung berkilauan ke daun mati dan bahan organik lainnya. Terapung di kolom air, mereka jauh lebih mungkin diserap oleh makhluk mikro akuatik - atau untuk masuk ke persediaan air kita.
Tapi ada perbedaan yang bisa ditarik, tentu saja, antara risiko potensial dan bahaya aktual. Seperti Sharon Walker, salah satu penulis studi UC-Riverside, mengatakan kepada saya,
"... kita tidak ingin menaikkan bendera merah sedemikian rupa untuk memberi tahu orang, sehingga bendera merah tidak memiliki untuk dibesarkan. "
Studi semacam itu menghadirkan produsen dan pembuat kebijakan dengan kesempatan awal dan sangat berharga untuk menemukan cara untuk meluncurkan revolusi graphene tanpa membahayakan kesehatan atau lingkungan kita.
Saya membayangkan David Collingridge akan senang.
Artikel ini awalnya muncul di Di dunia
tentang Penulis
Susan Freinkel adalah penulis Plastik: Kisah Cinta Beracun dan Chestnut Amerika: Hidup, Kematian, dan Kelahiran Kembali Pohon Sempurna. Dia juga menulis untuk terbitan New York Times, Discover, Smithsonian, Mindful, dan publikasi lainnya. Kepentingannya terbentang lebar: dia meliput cerita mulai dari penyakit sapi gila hingga pengobatan vitamin untuk gangguan bipolar, mulai dari adopsi hingga kebun binatang hingga usaha mengembangkan mawar biru. Sebuah cerita tentang penyakit yang menimpa pohon ek California mengarah ke buku pertamanya, Chestnut Amerika: Hidup, Kematian dan Kelahiran Kembali dari Pohon yang Sempurna. Ini memenangkan 2008 National Outdoor Book Award. Setelah membenamkan diri di dunia alami untuk buku itu, dia mengalihkan perhatiannya ke dunia yang tidak wajar untuk buku berikutnya, Plastik: Kisah Cinta Beracun.
Rekomendasi buku:
Plastik: Kisah Cinta Beracun
oleh Susan Freinkel
Plastik membangun dunia modern. Di mana kita bisa tanpa helm sepeda, baggies, sikat gigi, dan alat pacu jantung? Tapi seabad dalam urusan cinta kita dengan plastik, kita mulai menyadari bahwa ini bukan hubungan yang sehat. Plastik memanfaatkan bahan bakar fosil yang semakin menipis, melepaskan bahan kimia berbahaya, pemandangan serasah, dan menghancurkan kehidupan laut. Seperti yang ditunjukkan oleh jurnalis Susan Freinkel dalam buku pembuka dan pembuka mata ini, kami mendekati titik kritis. Kita tenggelam dalam barang, dan kita perlu mulai membuat beberapa pilihan sulit. Penulis memberi kita alat yang kita butuhkan dengan perpaduan anekdot dan analisis yang meriah. Plastik menunjukkan jalan menuju kemitraan kreatif baru dengan bahan yang kita cintai untuk membenci tapi tidak bisa hidup tanpa.
Klik di sini untuk info lebih lanjut dan / atau untuk memesan buku ini di Amazon.
