Omowunmi Sadik, chef för Binghamton University's Center for Advanced Sensors and Environmental Systems, utvecklar sensorer som skulle upptäcka och identifiera konstruerade nanopartiklar. Kredit:Jonathan Cohen/Binghamton University
Intresset för "grön" innovation innebär inte bara att tänka stort utan också mycket, mycket, väldigt liten.
Åtminstone är det så Omowunmi Sadik, chef för Binghamton University's Center for Advanced Sensors and Environmental Systems, ser det. Hon arbetar med att utveckla sensorer som skulle upptäcka och identifiera konstruerade nanopartiklar. Hennes forskning kommer att främja vår förståelse av riskerna förknippade med miljöutsläpp och omvandling av dessa partiklar.
"Samhället har en skyldighet att inte bara beakta de positiva sidorna av vetenskap och teknik utan också de inte så önskvärda sidorna av själva tekniken, sa Sadik, en professor i kemi. "Vi måste tänka inte bara på hur man gör dessa nanopartiklar utan också på deras inverkan på människors hälsa och miljön."
En undersökning av Project on Emerging Nanotechnologies visade att nanopartiklar - partiklar mindre än 100 nanometer stora - nu används i mer än 1, 000 konsumentprodukter allt från bilar till mat. Silvernanopartiklar används ofta som beläggningsmaterial i köksredskap och serviser och som ingredienser i tvättvätskor och kläder på grund av deras antibakteriella egenskaper. Du kan till och med köpa strumpor som är infunderade med silvernanopartiklar utformade för att minska bakterier och lukt.
"Men vad händer om vi köper de sockorna och tvättar dem?" frågade Sadik. "Nanopartiklarna hamnar i vårt vattensystem."
Lite är känt om hur dessa och andra konstruerade nanopartiklar interagerar med våra vattensystem, marken och luften. Vissa är kända toxiner; andra har egenskaper som liknar asbest. Och det är svårt, om inte direkt omöjligt, att övervaka dem. Nuvarande tekniker är beroende av enorma mikroskop för att identifiera nanopartiklar, men enheterna är inte bärbara och ger ingen information om toxicitet hos material.
Sadik och en Binghamton-kollega, Howard Wang, har fått finansiering från Naturvårdsverket för att utforma, skapa och testa sensorer för övervakning av konstruerade nanopartiklar och naturligt förekommande cellpartiklar.
"Vi måste förstå den kemiska omvandlingen av dessa material i ekosystemet så att vi kan vidta åtgärder för att förhindra onödig exponering, sa Sadik.
Hennes labb har redan skapat ett membran som inte bara kommer att fånga en enda nanopartikel utan också tillhandahålla ett sätt att generera signaler. Den använder cyklodextrin, vars molekylära struktur liknar en liten kopp. "Den kan användas inte bara som en sensor, men också för städning, sa Sadik.
Den upptäckten och andra får Sadik att tro att nanoteknik också kan visa sig användbar vid sanering av miljöföroreningar. Grön nanoteknik kan till och med minska användningen av lösningsmedel och resultera i tillverkningsprotokoll som producerar mindre avfall, Hon sa.
Till exempel, Sadik har använt nanopartiklar för att transformera Chromium 6, ett känt cancerframkallande ämne, till Chromium 3, som är godartad. "Jag ser den positiva sidan av det, " Hon sa.
"Vi vill kunna utveckla nanomaterial samtidigt som vi undviker de oavsiktliga konsekvenserna av en sådan utveckling, " Sadik tillade. "Vi vill inte stoppa utvecklingen, men vi vill uppmuntra ansvar."