I nanomateriali ingegnerizzati sono molto promettenti per la medicina, elettronica, trattamento delle acque, e altri campi. Ma quando i materiali sono progettati senza informazioni critiche sugli impatti ambientali all'inizio del processo, i loro effetti a lungo termine potrebbero minare tali progressi. Un team di ricercatori guidato da Yale spera di cambiare le cose.

In uno studio pubblicato il 30 aprile in Nanotecnologia della natura , I ricercatori di Yale delineano una strategia per fornire ai progettisti dei materiali gli strumenti di cui hanno bisogno per effettuare le valutazioni necessarie in modo efficiente e all'inizio del processo di progettazione.

Gli ingegneri si concentrano tradizionalmente sulla funzione e sul costo dei loro prodotti. Senza le informazioni per considerare gli impatti ambientali a lungo termine, anche se, è difficile prevedere gli effetti negativi, hanno detto i ricercatori, e che la mancanza di informazioni significa che le conseguenze indesiderate spesso passano inosservate fino a molto tempo dopo che il prodotto è stato commercializzato. Questo può portare a sostituire frettolosamente il materiale con un altro che si rivela ugualmente cattivo, o peggio ancora effetti, notano, aggiungendo che avere informazioni sulle proprietà dei materiali all'inizio del processo di progettazione potrebbe cambiare quel modello.

"Come ricercatore, se ho risorse limitate per ricerca e sviluppo, Non voglio spenderli per qualcosa che non sarà praticabile a causa dei suoi effetti sulla salute umana, " ha detto Julie Zimmerman, professore di ingegneria chimica e ambientale e co-autore senior dello studio. "Voglio sapere ora, prima di sviluppare quel prodotto."

A quello scopo, i ricercatori hanno sviluppato un database che funge da strumento di screening per la selezione di materiali sostenibili dal punto di vista ambientale. È un grafico che elenca i nanomateriali e valuta ciascuno per proprietà come dimensioni, forma, e caratteristiche prestazionali quali tossicità e attività antimicrobica. Marco Falinski, un dottorato di ricerca studente e autore principale dello studio, ha affermato che queste informazioni consentirebbero ai ricercatori di valutare i diversi effetti del materiale prima di svilupparlo effettivamente.

"Ad esempio, se voglio fare una buona nanoparticella d'argento antimicrobica e voglio che richieda la minor quantità di energia possibile per realizzarla, Potrei guardare questa strategia di selezione dei materiali, " Egli ha detto.

Il database è inoltre progettato per consentire ai ricercatori di inserire i propri dati e rendere il grafico più robusto. I ricercatori hanno affermato che il progetto è un invito all'azione per i ricercatori ambientali e dei materiali per sviluppare i dati necessari per aiutare le scelte di progettazione sostenibili.

Desiree Plata, il John J. Lee Assistant Professor di ingegneria chimica e ambientale e co-autore senior, hanno affermato di voler fornire agli ingegneri i mezzi per evitare conseguenze indesiderate durante la creazione dei materiali.

"Penso che gli ingegneri di tutte le categorie siano affamati di questo tipo di informazioni, " ha detto. "Vogliono costruire materiali che risolvano le grandi crisi del nostro tempo, come l'accesso al cibo, all'acqua e all'energia sostenibile. Il problema è che non hanno modo di valutare quella sostenibilità in modo facile e veloce. L'articolo pubblicato oggi cerca di superare questa sfida e aprire la strada a nanotecnologie sostenibili".