Nanopartikel

Hallo,

über Nutzen und Risiken der Nanotechnologie ist ja in den letzten Jahren allerhand geredet und geschrieben worden. Aber sind Nanopartikel nicht schon immer bei technischen Mahl- oder Schleifprozessen entstanden? Ich kann mir nicht vorstellen, dass beim Schleifen von unbehandeltem oder lackiertem Holz, beim Schneiden von Steinplatten oder beim Vermahlen von Getreide zu Mehl nicht auch Partikel von unter 100 nm Größe entstehen. Oder?

Grüße

Martin

Noch älter

Aber sind Nanopartikel nicht schon immer

… seit ca. 500 Mio Jahren von luftbestäubenden Pflanzen freigesetzt worden, da diese in der Luft mitgleiten können wie feine Stäube und damit auch in große Höhen gelangen und Kontinente überwinden können. Genau!

Gruß

Stefan

… seit ca. 500 Mio Jahren von luftbestäubenden Pflanzen
freigesetzt worden, da diese in der Luft mitgleiten können wie
feine Stäube und damit auch in große Höhen gelangen und
Kontinente überwinden können. Genau!

Wobei die Pollenkörner selbst aber deutlich größer als Nanopartikel sind.

Gruß, Martin

Aber sind Nanopartikel nicht schon immer

… seit ca. 500 Mio Jahren von luftbestäubenden Pflanzen
freigesetzt worden, da diese in der Luft mitgleiten können wie
feine Stäube und damit auch in große Höhen gelangen und
Kontinente überwinden können. Genau!

Pollenkörner haben laut Wikipedia meist einen Durchmesser von 10 bis 100µm. Das ist ungefähr 1000mal größer als Nanopartikel. Pilzsporen sind zwar noch ein wenig kleiner, aber trotzdem noch viel zu groß, um als „Nanopartikel“ durchzugehen.

Trotzdem gibt es schon „immer“ Nanopartikel, z. B. im Ruß einer brennenden Kerze. Auch der Abrieb eines Bleistifts soll Nanopartikel enthalten (habe ich zumindest mal gehört).

Michael

Hallo,

du schreibst u.a.: Aber …

sind Nanopartikel nicht schon immer bei technischen Mahl- oder
Schleifprozessen entstanden? Ich kann mir nicht vorstellen,

Da hast du sicher recht.

über Nutzen und Risiken der Nanotechnologie ist ja in den
letzten Jahren allerhand geredet und geschrieben worden. Aber

Man könnte noch ergänzen:
Auch gelang es in den letzten Jahren relativ einfach mit Gerede und Geschreibsel über die ‚Nanotechnologie‘ an Mittel für Forschungsaufträge zu gelangen.

Gruß

watergolf

Hallo,

natürlich entstehen Nanopartikel seit je her bei diversen Prozessen, zB Rauch etc.

Neu ist aber, daß man lernt, die physikalischen Prozesse zu verstehen, die bei Objekten in dieser Größenordnung ablaufen, und die in fast jedem Aspekt besonders sind, um dann im nächsten Schritt Materialien mit gewünschten Eigenschaften maßzuschneidern.

Ein Beispiel von vielen ist zB die Farbe, die durch Interferenz entsteht, bekannt aus Ölpfützen in Wasser oder Seifenblasen. Durch gezieltes Herstellen und Anordnen von Nanopartikeln kann man kräftige Farben erzeugen, oder Metallic- bzw. Perlmutteffekte, ohne daß dabei Farbstoffe im Spiel sind.

Gruß
Moriarty

Nanopartikel gibt es sicherlich schon sehr lange.

Das Entscheidende ist, dass man jetzt beginnt Anwendungen für derartige Partikel zu finden. Das kann von Beschichtungen bis zur Beseitigung von Umweltschäden gehen. Früher war es schlicht nicht möglich, Teilchen dieser Größe ausreichend zu manipulieren.

Was man allerdings auch unter Nanotechnologie versteht ist eben der Versuch miniaturisierte Maschinen herzustellen, die auf mikroskopischer Ebene Aufgaben wahrnehmen können. Auch dies war bis vor kurzem kaum möglich.

Nanopartikel gibt es sicherlich schon sehr lange.

Das Entscheidende ist, dass man jetzt beginnt Anwendungen für
derartige Partikel zu finden.

Nanopartikel werden schon seit Jahrhunderten (z.B. beim Färben von Gläsern mit kolloidalem Gold) verwendet. Der entscheidene Punkt ist, dass sie bei neureren Anwendungen in die Umwelt freigesetzt werden und z.B. eingeatmet werden können.

Was man allerdings auch unter Nanotechnologie versteht ist
eben der Versuch miniaturisierte Maschinen herzustellen, die
auf mikroskopischer Ebene Aufgaben wahrnehmen können. Auch
dies war bis vor kurzem kaum möglich.

Zumindest auf künstlichem Weg. Die Natur kann das schon lange.

Hei!

Ich kann mir nicht vorstellen, dass beim Schleifen von unbehandeltem oder lackiertem Holz, beim Schneiden von Steinplatten oder beim Vermahlen von Getreide zu Mehl nicht auch Partikel von unter 100 nm Größe entstehen. Oder?

Im Prinzip hast du recht.

Allerdings handelt es sich bei der natürlichen Entstehung um sehr geringe Mengen, die u.U. (evtl. in Verbindung mit Luffeuchtigkeit) schon wieder mit den anderen/größeren Partikeln agglomerieren, und es handelt sich in deinem Szenario um relativ natürliche/innerte Substanzen.

Was jetzt aber so nach und nach auf den Markt drängt sind teilweise reaktive Stoffe, die so hergestellt werden, das sie nicht zusammenpappen (wären ja sonst auch kaum handlebar) und das dann im Tonnenmaßstab.

Ich denke, evtl. negativen Auswirkungen werden sich erst bemerkbar machen, wenn das Zeug auf breiter Front benutzt und in großen Mengen (sei es als Abfall, sei es bei einem Unfall) in die Umwelt gelangt.
Vergleichsweise wie die Waschmittel in den 60er/70er Jahren: Bei den normalen Tests haben sich keine Nebenwirkungen gezeigt, erst als das Zeug in großem Maßstab benutzt und damit ins Abwasser gelangte, wurden die Nebenwirkungen (Überdüngung der Gewässer durch den Phosphatgehalt) sichtbar.

Versteh mich nicht falsch:
Ich stehe der Nanotechnologie nicht grundsätzlich ablehnend gegenüber, es gibt bestimmt viele potentiell sinnvolle Anwendungsmöglichkeiten.
Aber ich frage mich schon, ob es sinnvoll ist, etablierte Technologien durch Nanotechnologie zu ersetzen, nur um eine handvoll cent pro Tonne zu sparen (Beispiel Farben/Lacke wurde hier ja schon genannt - wieso sind die herkömmlichen Lacke nicht gut genug?).

Und bei Lebensmitteln bin ich strikt gegen den Einsatz, solange wir nicht einige Jahre Erfahrungen und anderen Gebieten gesammelt haben - der potentielle Gewinn ist das Risiko einfach nicht wert.

lg, mabuse

Hallo!

Allerdings handelt es sich bei der natürlichen Entstehung um
sehr geringe Mengen, die u.U. (evtl. in Verbindung mit
Luffeuchtigkeit) schon wieder mit den anderen/größeren
Partikeln agglomerieren, und es handelt sich in deinem
Szenario um relativ natürliche/innerte Substanzen.

Da muss ich dir leider widersprechen, gerade bei Verbrennungsprozessen (z.B. in Ottomotoren) entstehen große Mengen Russ-Nanopartikel.
Chemisch (relativ) inert sind die, leider liegt die Gefahr von Nanopartikeln eben nicht in ihren chemischen-, sondern in ihren Oberflächeneigenschaften.

An Nanopartikeln adsorbieren Proteine, und zwar recht spezifisch, je nach Oberflächenbeschaffenheit und größe (=Oberflächenkrümmung).

Anscheinend ist es so, das sich im Körper zuerst Proteine an Nanopartikel anlagern, die sehr schnell adsorbieren, diese erste Korona wird dann aber durch langsamer adsorbierende aber stabiler haftende Proteine abgelöst.
(Die Ablösung und Neuanhaftung liegt in einem Gleichgewicht vor.)

Das Problem an der Sache ist, das Nanopartikel im Blut Proteine aufsammeln, durch Zellwände diffundieren und da ihre Proteinlast wieder abgeben.Und umgekehrt.
Außerdem denaturieren sie Proteine zumindest teilweise (das ist schwer zu messen, da gibt es wenige Erkenntnisse zu), wodurch u.U. neue Epitope entstehen, die dann wiederum unbekannte Auswirkungen auf den Körper haben.

Andererseits wiederum leben Menschen anscheinend seit ungefähr einer Million Jahren mit dem Feuer - d.h. vermutlich sind wir zumindest an die Nanopartikel aus dem Feuer prima angepasst. Bei den neueren Exemplaren muss man die Forschung abwarten.

Viele Grüße!
Ph.

3 Like

Hi,

ich danke allen für die Diskussion.

Martin

Hei!

Da muss ich dir leider widersprechen, gerade bei Verbrennungsprozessen (z.B. in Ottomotoren) entstehen große Mengen Russ-Nanopartikel.

Njaein.
Also Ja, aber bei technologischem Einsatz auf breiter Front reden wir doch von ganz anderen Mengen.

Chemisch (relativ) inert sind die, leider liegt die Gefahr von Nanopartikeln eben nicht in ihren chemischen-, sondern in ihren Oberflächeneigenschaften.

Auch - aber nicht nur.
Okay, ich seh das ganze beruflich bedingt natürlich aus einem recht beengten Blickwinkel, aber in der Lebensmittelproduktion und -verpackung redet man überwiegend von chemischen Wirkungen - beispielsweise um Sauerstoff in Packungen einzufangen. Und ich hab dabei massive Bauchschmerzen.

Andererseits wiederum leben Menschen anscheinend seit ungefähr einer Million Jahren mit dem Feuer - d.h. vermutlich sind wir zumindest an die Nanopartikel aus dem Feuer prima angepasst.

Eben!

Bei den neueren Exemplaren muss man die Forschung abwarten.

Richtig - aber irgendwie bekomm ich das Gefühl, das man da nicht auf die (langfristigen) Ergebnisse warten will . . .

lg, mabuse

Bei den neueren Exemplaren muss man die Forschung abwarten.

Richtig - aber irgendwie bekomm ich das Gefühl, das man da
nicht auf die (langfristigen) Ergebnisse warten will . . .

Das ließe sich nur per Gesetz erzwingen. Aber nur auf Verdacht ein Totalverbot auszusprechen, bis die Datenlage sinnvolle Regelungen zulässt, ist auch nicht gerade optimal. Häufig behilft man sich mit mehr oder weniger willkürlich gewählten Grenzwerten, um das Gewissen zu beruhigen.

Hallo!

Also Ja, aber bei technologischem Einsatz auf breiter Front
reden wir doch von ganz anderen Mengen.

Meines Wissens nach besteht aller Ruß aus Partikeln in Nanogröße, und es werden täglich diverse Tonnen Kohle, Erdöl, Holz und Regenwald verbrannt, was erstmal alles in die Atmosphäre kommt.

Wobei der ganze Kohlenstoff natürlich nicht direkt in Ruß verbrannt wird, sondern primär CO2 entsteht.

Darum bin ich skeptisch, ob da tatsächlich in mittlerer Zukunft mal mehr an Nanopartikeln künstlich erzeugt wird.

Aber das ist mehr so mein Bauchgefühl, ich lasse mich gerne eines besseren belehren.

Auch - aber nicht nur.
Okay, ich seh das ganze beruflich bedingt natürlich aus einem
recht beengten Blickwinkel, aber in der Lebensmittelproduktion
und -verpackung redet man überwiegend von chemischen Wirkungen

  • beispielsweise um Sauerstoff in Packungen einzufangen. Und
    ich hab dabei massive Bauchschmerzen.

Ich will dir da gar nicht widersprechen. Mir bereitet der Gedanke, das da Partikel ohne Not rumschwirren, die völlig ungeklärte Auswirkungen auf Zellen haben auch Bauchweh.
Ich beschäftige mich für meine Diplomarbeit gerade primär mit den Oberflächeneigenschaften und deren Auswirkungen auf die Konformation von Enzymen.
Darum bin ich vermutlich genau so betriebsblind wie du.
Aber welche chemischen Wirkungen genau bereiten dir denn Bauchschmerzen?

Richtig - aber irgendwie bekomm ich das Gefühl, das man da
nicht auf die (langfristigen) Ergebnisse warten will . . .

Leider.
Ich bin gespannt … bisher gab es da ja (zum Glück) noch keinen größeren Unglücksfall, der durch Nanopartikel ausgelöst wurde. Das wird dann vermutlich zumindest für die EU ein großer Aufrüttler sein.

Viele Grüße!
Ph.

Hei!

Aber welche chemischen Wirkungen genau bereiten dir denn

Bauchschmerzen?
Hihi - die, die ich nicht kenne.
Wenn wir schon Bescheid wüssten, dann wär’s endweder harmlos (oder sagen wir mal: mit akzeptablen Restrisiko) - oder halt verboten.

Sorgen macht mir eigentlich primär der mögliche Übergang von Stoffen aus dem Verpackungsmaterial auf die Lebensmittel (Migration), da solche Dinge im Gegensatz zu den eigentlichen Zusatzstoffen nicht genehmigungspflichtig sind.

Die gestzliche Formel lautet da: „Nicht mehr, als technologisch unvermeidbar“. Was halt ziemlich viel Spielraum lässt, vor allem bei neuen technologien, bei den ja noch gar nicht festliegt, was machbar wäre. Meist gibt es ja noch nicht mal passende Bestimmungsmethoden.

Ich bin gespannt … bisher gab es da ja (zum Glück) noch
keinen größeren Unglücksfall, der durch Nanopartikel ausgelöst
wurde.

Unfälle seh ich als kleineres Problem an. Sind eher selten und dann lokal begrenzt - so schlimm wie eine Kernschmelze wird’s wohl eher nicht werden.

Ich befüchte da eher langfristige Umwelt-Folgen wie halt Waschmittel, die Gewässer überdüngen. Oder Treibgas, die die Ozonschicht ruinieren.

lg, mabuse

Hei.

Das ließe sich nur per Gesetz erzwingen. Aber nur auf
Verdacht ein Totalverbot auszusprechen, bis die Datenlage
sinnvolle Regelungen zulässt, ist auch nicht gerade optimal.
Häufig behilft man sich mit mehr oder weniger willkürlich
gewählten Grenzwerten, um das Gewissen zu beruhigen.

Ich bitte um Entschuldigung. Ich betrachte das Ganze in erster Linie aus meinem eigenen, begrenzten (lebensmitteltechnologischen) Blickwinkel.

Und ich würde es (auf diesem meinem Gebiet!) sehr begrüssen, wenn man die Anwendung für einige Jahre auf technische Anwendungen beschränkt, bis Erfahrungen vorliegen. Und dann ein paar Jahre erst mal nur Einsatz bei Tierfutter, bevor man Lebensmittel für uns damit behandelt.

Es wären ja durchaus Szenarien wie seinerzeit Thalidomid/Contergan konstruierbar, darum halte ich einen unüberlegten Einsatz in Lebensmitteln, bei der ein „mehr oder weniger willkürlich gewählter Grenzwert“ schnell in eine Katastrophe ausarten kann, für unverantwortlich.

Das wir ohne einen (sparsamen!) realen Einsatz nur schwerlich an Daten beispielsweise bezgl. der langfristigen Umweltfolgen kommen, ist schon klar. Aber Lebensmittel halte ich für das falsche Testgelände.

lg, mabuse

Es wären ja durchaus Szenarien wie seinerzeit
Thalidomid/Contergan konstruierbar

Konstruieren kann man alles mögliche, aber für eine Gesetzesgrundlage braucht man mehr als pure Spekulationen.

Konstruieren kann man alles mögliche, aber für eine
Gesetzesgrundlage braucht man mehr als pure Spekulationen.

Umgekehrt wird ein Schuh daraus:
Für eine Zulassung sollte man mehr als pure Spekulation (deine Formulierung: mehr oder weniger willkürlich gewählte Grenzwerte) nötig sein.

Das Lebensmittelrecht unterscheidet sich von allen anderen Gesetzen durch die Rangfolge: normalerweise gilt, das alles, was vom Gesetzgeber nicht ausdrücklich verboten ist, automatisch erlaubt ist.

Bei Lebensmitteln geht das genau andersrum: Alles, was nicht ausdrücklich erlaubt ist, ist verboten.
Und da stimmt es mich schon bedenklich, das es zur Zeit Bestrebungen gibt, Nanotechnologie in Lebensmitteln einzusetzen (sprich: passende Zulassungen von der Lobby durchdrücken zu lassen), obwohl noch keine Langzeiterfahrungen vorliegen.

lg, mabuse

Hallo,

Für eine Zulassung sollte man mehr als pure Spekulation
(deine Formulierung: mehr oder weniger willkürlich gewählte
Grenzwerte) nötig sein.

wenn dies die herrschende Meinung zu Daimlers Zeiten gewesen wäre, hätten wir heute noch Pferdewagen.
Das heißt nicht, dass alles erlaubt sein sollte, aber man sollte ab und an auch mal die Kirche im Dorf lassen. Zumal Nanopartikel ja nun nichts wirklich neues sind.
Gruß
loderunner

ist mit Sicherheit um 100nm oder weniger. Guggst du auch Microsilica.