ASU leder nyt nationalt forskningsnetværk til at studere virkninger af nanomaterialer

Arizona State University-forskere vil lede et multi-universitetsprojekt for at hjælpe industrien med at forstå og forudsige de potentielle sundheds- og miljørisici fra nanomaterialer.

Nanopartikler, som er cirka 1 til 100 nanometer store, bruges i et stigende antal forbrugerprodukter for at give tekstur, modstandsdygtighed og i nogle tilfælde antibakteriel beskyttelse.

U.S. Environmental Protection Agency (EPA) har tildelt en bevilling på $5 millioner over de næste fire år for at støtte LCnano Network som en del af Life Cycle of Nanomaterials-projektet, som vil fokusere på at hjælpe med at sikre sikkerheden af ​​nanomaterialer gennem deres livscyklus - fra fremstilling til brug og bortskaffelse af de produkter, der indeholder disse konstruerede materialer.

Paul Westerhoff er direktør for LCnano Network. Westerhoff er associeret forskningsdekan for ASU's Ira A. Fulton Schools of Engineering og professor ved School of Sustainable Engineering and the Built Environment.

Projektet vil teame ingeniører, kemikere, toksikologer og samfundsforskere fra ASU, Johns Hopkins, hertug, Carnegie Mellon, Purdue, Yale, Oregons statsuniversiteter, Colorado School of Mines og University of Illinois-Chicago.

Konstruerede nanomaterialer af sølv, titanium, silica og kulstof er blandt de mest brugte. De er spredt i almindelige væsker og fødevarer, indlejret i de polymerer, som mange produkter er fremstillet af, og knyttet til tekstiler, inklusive tøj.

Nanomaterialer giver klare fordele for mange produkter, Westerhoff siger, men der er stadig "et stort videnshul" om, hvordan eller hvis, nanomaterialer frigives fra forbrugerprodukter til miljøet, når de bevæger sig gennem deres livscyklus, til sidst ender i jord og vandsystemer.

"Vi håber at hjælpe industrien med at sikre, at den slags produkter, som konstruerede nanomaterialer sætter dem i stand til at skabe, er sikre for miljøet, siger Westerhoff.

"Vi vil udvikle grundlæggende teorier på molekylært niveau for at sikre, at fremstillingsprocesserne for disse produkter er sikrere, " forklarer han, "og levere databaser over målinger af nanomaterialers egenskaber og adfærd før, under og efter deres brug i forbrugerprodukter."

Blandt de større spørgsmål, som LCnano-netværket vil undersøge, er, om nanomaterialer kan blive giftige ved eksponering for andre materialer eller de biologiske omgivelser, de kommer i kontakt med i løbet af deres livscyklus, siger Westerhoff.

Forskerne vil samarbejde med industrien – både store og små virksomheder – og offentlige laboratorier for at finde måder at reducere sådanne usikkerheder på.

Blandt målene er at skabe en ramme for produktdesign og -fremstilling, der bevarer den kommercielle værdi af produkterne ved hjælp af nanomaterialer, men minimerer potentielt negative miljø- og sundhedsfarer.

Ved at forfølge dette mål, netværksteamet vil også udvikle teknologier til bedre at opdage og forudsige potentielle nanomaterialepåvirkninger.

Udover det, LCnano-netværket planlægger også at øge bevidstheden om indsatsen for at beskytte den offentlige sikkerhed, efterhånden som konstruerede nanomaterialer i produkter bliver mere udbredte.

Tilskuddet vil gøre det muligt for projektteamet at udvikle uddannelsesprogrammer, herunder en museumsudstilling om nanomaterialer baseret på LCnano Network-projektet. Udstillingen vil blive implementeret gennem et partnerskab med Arizona Science Center og forskere, der har arbejdet med Nanoscale Informal Science Education Network.

Holdet planlægger også at gøre information om deres forskningsfremskridt tilgængelig på nanoteknologiindustriens websted Nanohub.org.

"Vi håber at bruge Nanohub både som et internt virtuelt netværksværktøj for forskerholdet og som en portal til at poste resultaterne og produkterne af vores forskning til offentlig adgang, siger Westerhoff.

Tilskuddet vil også støtte kandidatstuderendes deltagelse i Science Outside the Lab-programmet, som uddanner studerende om, hvordan videnskab og ingeniørforskning kan være med til at forme offentlig politik.