Andelen elektroniskt avfall som upptar våra deponier har ökat i en alarmerande takt under det senaste decenniet, ger upphov till farhågor om toxiciteten hos komponenter som används i konsumentelektronik.
Forskare vid University of Florida letar efter sätt att minimera miljörisker förknippade med ett material som sannolikt kommer att spela en allt viktigare roll i tillverkningen av dessa varor i framtiden. Resultaten av deras senaste studier publiceras i mars 2012-numret av Nanotoxikologi .
Kolnanorör används redan i pekskärmar och för att göra mindre, effektivare transistorer. Och om aktuell forskning för att utveckla dem för användning i litiumjonbatterier är framgångsrik, Kolnanorör kan bli viktig teknik för att driva allt från smartphones till hybridfordon. Men för alla löften utvecklare ser i denna framväxande teknik, det finns också en viss oro.
"Beroende på hur nanorören används, de kan vara giftiga – uppvisar egenskaper som liknar asbest i laboratoriemöss, sa Jean-Claude Bonzongo, docent i miljöteknik vid UF:s Ingenjörshögskola. Han är involverad i ett forskningssamarbete med Kirk Ziegler, en UF-docent i kemiteknik, för att minimera detta viktiga materials risk för skada.
Särskilt, UF-teamet undersöker toxicitet förknippad med vattenlösningar av kolnanorör som skulle användas i vissa tillverkningsprocesser.
"På nanoskala, elektroninteraktioner mellan atomer är begränsade, och det skapar några av de önskvärda egenskaperna som den höga ledningsförmågan som tillverkare vill dra fördel av med kolnanorör, "Men att utnyttja dessa egenskaper är svårt eftersom nanorören tenderar att klumpa ihop sig."
Av den anledningen, Kolnanorör måste behandlas på något sätt för att hålla dem spridda och tillgängliga för elektroninteraktioner som gör dem till bra ledare. Ett sätt att göra det är att blanda dem med en vattenlösning som fungerar som rengöringsmedel och separerar de trassliga buntarna.
"Några av de ytaktiva medlen, eller lösningar, är giftiga i sig, " sa Bonzongo. "Och andra blir giftiga i närvaro av kolnanorör."
Han och Zeigler fokuserar sina undersökningar på lösningar som blir farliga när de blandas med kolnanorören. Deras senaste resultat indikerar att toxiciteten kan minskas genom att kontrollera förhållandet mellan vätska och partiklar.
Ett kostnadseffektivt sätt att dela upp nanorör är fortfarande ett av de sista hindren för tillverkare att klara innan de kan använda tekniken i massproducerad elektronik. Nuvarande processer som används för laboratorieprototyper, inklusive mekanisk homogenisering eller centrifugalsiktning, skulle bli för dyrt för tillverkning av hemelektronik. Av den anledningen, flytande suspensionsmedel kan vara vägen framåt om vi ska ha nanotekniska produkter för massorna.
"Det är en ny teknik, ", sa Bonzongo. "Vi vill gå före det och se till att framstegen är hållbara - när det gäller miljön och människors hälsa."
