Токсичность наноматериалов: доказательства и предположения
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
Национальный исследовательский
Томский политехнический университет
Факультет естественных наук и математики
Кафедра наноматериалов и нанотехнологий
Реферат на тему:
Токсичность наноматериалов: доказательства и предположения
Выполнил:
Студент гр.13А93
_________ Пайгин В.Д.
Проверил:
Доцент каф. НМНТ
_________ Годымчук А.Ю.
Дата сдачи работы:
____ ___________ 2010г.
Томск, 2010
Введение
Изменения, вносимые в жизнь развитием нанотехнологий, по глубине сравнимы с последствиями открытия радиоактивности или с компьютерной революцией. Опыт подсказывает, что изменения такого масштаба могут нести не только положительные, но и негативные последствия. Однако опытом тут не обойтись, нужны опыты.
Кандидат физико-математических наук, Александр Данилов
Рис.1 - Модели наночастиц
В настоящее время большое внимания уделяется перспективам развития нанотехнологий. Область применения нанотехнологий в настоящий момент быстро расширяется, при этом не до конца известны все свойства нанотехнологий, их положительные и отрицательные стороны. Так же до конца не изучены свойства токсичности наноматериалов, но в настоящий момент - это одна из приоритетных областей изучения, так как наноматериалы широко применяются в медицине, где они напрямую взаимодействуют с организмом человека.
В своей работе я хочу показать положительные и отрицательные стороны использования наноматериалов, узнать какие из них обладают той или иной степенью токсичности, а так же узнать об исследованиях проведенных в этой области.
1. Определение токсичности
Токсичность - (от греческого toxicon - яд), это способность вещества вызывать нарушать физиологические функции организм, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях гибель.
Степень токсичности вещества характеризуется величиной токсичной дозы, количеством вещества, отнесенным как правило к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньшая доза требуется для отравления, тем выше степень токсичности вещества.
Так например такие вещества как сернистый иприт, полуторный иприт, кислородный иприт являются табельно отравляющими сильно токсичными веществами. Они используются военными со времен 1-ой Мировой войны. В тоже время такие вещества как фосгеконим, уруошилы относятся к гипааллергенам средней токсичности. При их первичным попадании в огранизм провоцируется острая аллергическая реакция, но при повторым организм приобретает иммунитет и воздействие становится очень слабым.
Особенность токсичности наночастиц заключается в том что наночастица не может быть выведена из организма по сравнению со своими аналогами в макродиспесной форме или в виде сплошных фаз, так как токсикологические свойства наноматериалов являются результатом не только их химического состава, но и разнообразия их других особенностей, таких как поверхностные характеристики, размер, форма, состав, химическая реактивность [1,2].
2. Определение Наноматериалов
В настоящее время огромное внимание уделяется перспективам развития нанотехнологий, то есть технологий направленного получение и использования веществ или материалов в диапазоне до 100 нанометров. Другими же словами, технологий направленных для получения и использования наноматериалов. Что же такое наноматериалы [2]?
Нанотехнология - междиiиплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомарной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами
Наноматериалы - это материалы содержащие структурные элементы, геометрические размеры которых, хотя бы в одном измерении не превышают 100 нанометров, и обладают качественно новыми свойствами, функциональными и эксплуатационными характеристиками.[3]
Рис.2 - Структура пленки графена [3]
3. Наноматериалы и их применение
Наночастицы и наноматериалы обладают комплексом физических, химических свойств и биологическим действием, которые часто радикально отличаются от свойств этого же вещества в форме сплошных фаз или макроскопических дисперсий.
Рис. 3 - Капсулы из наноматериала, используемые для адресной доставки.[3]
В настоящее время основные области применения наноматериалов - это: техника,( где определяемая уникальными свойствами наноматериалов, отличных от свойств веществ в обычной (макродисперсной) форме, становится создание высокопрочных, в том числе композитных, конструкционных материалов), микроэлектроника и оптика (микросхемы, компьютеры, оптические затворы и т.д.), энергетика (аккумуляторы, топливные элементы, высокотемпературная сверхпроводимость и др.), химическая технология, военное дело, научные исследования (метки и индикаторы), охрана окружающей среды (наночипы и наносенсоры). В медицине наноматериалы находят применение для целей транспорта лекарственных средств, в шовных и перевязочных материалах, для создания биосовместимых имплантатов и др. В парфюмерно-косметической промышленности наночаст