Forskere leder efter måder at gøre en ny teknologi sikker for miljøet

Procentdelen af ​​elektronisk affald, der optager vores lossepladser, er vokset med en alarmerende hastighed i løbet af det sidste årti, giver anledning til bekymringer om toksiciteten af ​​komponenter, der anvendes i forbrugerelektronik.

Forskere ved University of Florida leder efter måder at minimere miljøfarer forbundet med et materiale, der sandsynligvis vil spille en stadig vigtigere rolle i fremstillingen af ​​disse varer i fremtiden. Resultaterne af deres seneste undersøgelser er offentliggjort i marts 2012-udgaven af Nanotoksikologi .

Kulstof nanorør bliver allerede brugt i berøringsskærme og til at gøre mindre, mere effektive transistorer. Og hvis den nuværende forskning for at udvikle dem til brug i lithium-ion-batterier er vellykket, kulstof nanorør kan blive vigtig teknologi til at drive alt fra smartphones til hybridbiler. Men for alt det løfte, udviklere ser i denne nye teknologi, der er også en vis bekymring.

"Afhængigt af hvordan nanorørene bruges, de kan være giftige – udviser egenskaber svarende til asbest i laboratoriemus, " sagde Jean-Claude Bonzongo, lektor i miljøteknik ved UF's Ingeniørhøjskole. Han er involveret i et forskningssamarbejde med Kirk Ziegler, en UF-lektor i kemiteknik, for at minimere dette vigtige materiales potentiale for skade.

I særdeleshed, UF-teamet undersøger toksicitet forbundet med vandige opløsninger af kulstofnanorør, der ville blive brugt i visse fremstillingsprocesser.

"På nano-skalaen, elektroninteraktioner mellem atomer er begrænset, og det skaber nogle af de ønskværdige egenskaber som den høje ledningsevne, som producenterne ønsker at drage fordel af med kulstof nanorør, " sagde Ziegler. "Men det er svært at udnytte disse egenskaber, fordi nanorørene har en tendens til at klumpe sig sammen."

Af den grund, kulstof nanorør skal behandles på en eller anden måde for at holde dem spredt og tilgængelige for elektroninteraktioner, der gør dem til gode ledere. En måde at gøre det på er at blande dem med en vandig opløsning, der fungerer som et rengøringsmiddel og adskiller de sammenfiltrede bundter.

"Nogle af de overfladeaktive stoffer, eller løsninger, er giftige i sig selv, " sagde Bonzongo. "Og andre bliver giftige i nærvær af kulstofnanorør."

Han og Zeigler fokuserer deres undersøgelser på løsninger, der bliver farlige, når de blandes med kulstofnanorørene. Deres seneste resultater indikerer, at toksicitet kan reduceres ved at kontrollere forholdet mellem væske og partikler.

Et omkostningseffektivt middel til adskillelse af nanorør er fortsat en af ​​de sidste forhindringer for producenter at fjerne, før de kan anvende teknologien i masseproduceret elektronik. Nuværende processer, der anvendes til laboratorieprototyper, inklusive mekanisk homogenisering eller centrifugalsigtning, ville være for dyrt til fremstilling af forbrugerelektronik. Af den grund, flydende suspensionsmidler kan være vejen frem, hvis vi skal have nanoteknologiske produkter til masserne.

"Det er en ny teknologi, " sagde Bonzongo. "Vi ønsker at komme foran det og sikre, at fremskridtene er bæredygtige - med hensyn til miljøet og menneskers sundhed."