Süsiniknanotorukesed linnaõhus - kas nanoime lõpeb nii, nagu lõppes asbesti-ime

 (24)

19. sajandil, kui asbesti kaevandama hakati, tunti üleilmset vaimustust - asbest oli heli summutav, kõrge tugevuspiiriga, vastupidav tulele, soojusele, elektri- ja keemiakahjustusele, ning ennekõike odav. 20. sajandil kasvas asbestide kasutamine tohutult, kuni 1960. aastatel järsku avastati, et need kiudja morfoloogiaga silikaatmineraalid tekitavad tõsiseid kopsuhaigusi ja muidki tervisekahjustusi, mistõttu suur osa maailmast on asbestide kasutamisest loobunud.

On tõenäoline, et miljonid inimesed üle maailma on erinevatel aastatel asbestitolmu sisse hinganud ja kõiki tervisekahjustusi ei pruugi me isegi veel teada. Inimsilmale nähtamatud asbestikiud tekitasid tõsiseid kopsukahjustusi, aga ka nahakahjustusi ja kasvajaid. Üleilmset asbestikeeldu pole aga siiani kehtestatud ja seda kasutatakse siiani ehitusmaterjalide ja ka loendamatu hulga muude materjalide tootmisel. Kusjuures asbesti kahjulikkust teati juba 1930. aastatest peale, aga tööstusel õnnestus probleeme maha vaikida. Näiteks, kui 2001. aasta 11. septembri New Yorgi kaksiktornid terrorirünnakus kokku varisesid, mattus linn umbes tuhande tonni asbestitolmu alla ja linnaelanikud olid sunnitud seda sisse hingama.

Süsiniknanotorukesed on silindrilised süsinikumolekulid. Foto: prof John Spencer / Victoria University of Wellington / https://sciencelearn.org.nz
Seotud lood:

Esialgu pole veel tõendeid, kas veelgi mikroskoopilisemad süsiniknanotorukesed võiks esile kutsuda sama ränki tervisekahjustusi kui asbest. Avastatud on süsiniknanotorukeste olemasolu vaid astmahaigete laste kopsudes. Kuid mitmes aspektis on süsiniknanotorukese vaimustus ja ka võimalik saasteoht võrreldav asbestivaimustuse ja -ohuga.

Süsiniknanotorukesed on silindrilise kujuga süsinikumolekulid, mille seinad kujutavad endast sisuliselt grafeeni, ja neid toodetakse üha enam tööstuslikult. Süsiniknanotorud on kõrgeima tugevuspiiri ja elastsusmooduliga, suudavad taluda ülimalt kõrget rõhku, nende eriomadused elektri- ja soojusjuhtivusel, kineetilised ja optilised omadused sunnivad teadlasi üle maailma tõsiselt süsiniknanotorukeste rakendatavuse uurimisega tegelema. Nanotehnoloogia on üks suuremaid revolutsioone teadusmaailmas praegu.

Kuidas neid veelgi tõhusamalt toota ja ära kasutada ja kuidas samal ajal keskkonna saastamist ära hoida, on tänases teadusmaailmas suurimaid "olla või mitte olla" küsimusi. Süsiniknanotorukesed on umbes 10 000 korda peenemad kui juuksekarvad.

Süsiniknanotorukeste toksilisi omadusi avastati juba 2007. aastal, kuigi uurimused on ikka veel algusjärgus. On teada, et ülipisikesed süsininnanotorukesed on võimelised läbistama rakumembraane, ehk organismi jõudes tsütoplasmat kahjustades esile kutsuma ka rakkude surma. Hiirtel testimine on näidanud ka seda, et süsininnanotorukesed on toksilisema toimega kui kvarts. Süsiniknanotorukeste nõeljas kiudstruktuur on igatahes võrreldav just nimelt asbestiga, kusjuures nad on asbestikiududest oluliselt väiksemad. 2008. aastal ajakirjas Nature Nanotechnology ilmunud uurimus seostas süsiniknanotorukesi ka võimalike vähkkasvajate tekkega.

Kuna grafeeni- ja süsininnanotorukeste vaimustus teadusmaailmas on kasvav ja nendele otsitakse üha rohkem rakendusi, on saanud ka selgemaks, et selliste mikroskoopiliste materjalide tootmisel võib olla tõsiseid mõjusid inimtervisele. Kui tõsiseid, me siiani veel ei tea. Niivõrd väikeste osakeste tuvastamine õhu- ja veeproovidest pole nähtavasti just kerge tegevus. Ilmneb, et süsiniknanotorukesi tekib ka autode katalüsaatorites, mis peaks vingugaasi vähem ohtlikeks heitgaasideks muutma.

Süsiniknanotorukesi on võimalik kasutada ka puhastusseadmetes, ehk nende abil on võimalik õhku saastest puhastada. Samas on nüüd näha, et heitgaaside ja tööstusliku saastena on süsiniknanotorukesi jõudnud vette, mida me joome ja linnaõhku, mida me sisse hingame. Näiteks Šveitsi teadlased tuvastasid hiljuti süsiniknanotorukeste kahjulikku mõju vetikate kasvule.