Værd at vide om nano

Her på siden kan du få svar på nogle af de typiske spørgsmål om nanoteknologi og nanomaterialer.

Nano er en størrelsesbetegnelse. Almindeligvis betragtes nanomaterialer som materialer, der er mindre end 100 nanometer på den korteste led. En nanometer er en milliontedel af en millimeter. Til sammenligning er et menneskehår ca. 70.000 nanometer i diameter, mens en rød blodcelle er ca. 5.000 nanometer bred.

Et nanomateriale kan være fremstillet af et i forvejen kendt kemisk stof eller af en helt ny kemisk forbindelse, og det kan både bestå af et eller flere stoffer.

Du kan læse mere om definitionen af et nanomateriale nedenfor.

Der er flere definitioner på et nanomateriale. Både den internationale organisation for standardisering (ISO), den europæiske fødevaremyndighed (EFSA) og organisationen for økonomisk samarbejde og udvikling (OECD) har forskellige definitioner.

Fra dansk side er EU’s definition af et nanomateriale som udgangspunkt den gældende .

Den definition er i bekendtgørelsen om nanoproduktregistret oversat til:

Nanomateriale: Et naturligt, tilfældigt opstået eller fremstillet materiale, der består af partikler i ubundet tilstand eller som et aggregat eller som et agglomerat, og hvor mindst 50 % af partiklerne i den antalsmæssige størrelsesfordeling i en eller flere eksterne dimensioner ligger i størrelsesintervallet 1-100 nm. (nanometer). Definitionen er i overensstemmelse med EU-Kommissionens henstilling nr. 2011/696/EU om definitionen af nanomaterialer.

I EU-lovgivningen er nanomaterialer udelukkende defineret på baggrund af størrelsen på partiklerne, som materialet består af.

Alligevel kan det være relevant at skelne mellem naturlige, tilfældigt opståede og fremstillede nanomaterialer.

Med fremstillede nanomaterialer menes der industrielt fremstillede nanomaterialer. Altså nanomaterialer, som er frembragt under kontrollerede eller styrede betingelser.

Dette er i modsætning til de partikler i nanostørrelse, der opstår spontant, for eksempel i trafikudstødning, fra afbrænding af træ, stearinlys, tobaksrøg eller fra madlavning.

Nanomaterialer er ikke nødvendigvis farlige, men der kan være behov for at tage særlige hensyn til nanomaterialer, når man skal risikovurdere dem.

Det skyldes, at de egenskaber, som gør nanomaterialer så lovende i teknologisk henseende (deres størrelse, deres form, deres unikke egenskaber og deres høje evne til at reagere med andre stoffer), er de samme egenskaber, som giver anledning til bekymring for deres effekt på miljø og sundhed.

I forbindelse med potentielle risici ved nanomaterialer over for mennesker og miljø fokuseres der primært på de uopløselige nanopartikler.

Nanoteknologi kan potentielt blive en stor gevinst for både samfundet, erhvervslivet, miljøet og sundheden.

Nanoteknologi kan forbedre vores livskvalitet og hjælpe i kampen mod klimaforandringer ved at nedbringe udledninger af drivhusgasser.

Nanoteknologi kan også hjælpe med at forbedre vores muligheder for at lagre energi, stille bedre diagnoser og behandling af sygdomme, udvikle hurtigere computersystemer og rense forurenet luft, jord og vand.

Du kan læse mere om mulighederne i nanoteknologi på:

Der findes mange måder at fremstille nanomaterialer på. De kan bygges op molekyle for molekyle, eller de kan produceres ved at findele et fast stof.

Den første metode kaldes ofte ”bottom up”, mens den sidste kaldes ”top down” eller mikronisering.

Nanomaterialer består af velkendte kemiske stoffer, og de er derfor ligeså forskellige som de kemiske stoffer, de er opbygget af. Derfor er det svært at lave en kort beskrivelse af nogle hovedtyper.

For kemikere er det nærliggende at opdele nanomaterialer efter, om de er opbygget af metaller, metaloksider, carbon eller organiske stoffer.

En anden relevant måde er at tage udgangspunkt i, om nanomaterialet frigives som partikler eller fibre, så det eksempelvis kan optages via huden eller lungerne.

Herefter kan man så skelne mellem to typer af nanomaterialer:

  • Opløselige og/eller bionedbrydelige nanomaterialer som eksempelvis liposomer, mikro-emulsioner og nanoemulsioner.
  • Uopløselige nanomaterialer som eksempelvis titaniumdioxid, nanosølv, fullerener og nanorør.

Der fremstilles også produkter, som ikke indeholder deciderede nanopartikler, men hvor der er dannet et meget tyndt lag i nanotykkelse på forskellige overflader efter applicering, eller som indeholder nanostrukturer som en del af et fast materiale.

En gruppe af nanomaterialer, der allerede har været anvendt i en årrække, er metalliske og keramiske nanomaterialer. De metalliske nanomaterialer består af enkeltmetaller, eksempelvis sølv og guld. De keramiske nanopartikler omfatter metal-oxider, silikater m.m.

Ved at arbejde med kemiske stoffer i denne størrelsesorden, kan man udnytte, at der kan optræde helt nye egenskaber af stoffet, hvilket kan udnyttes teknologisk. Dvs. at størrelsen alene kan give materialet særlige egenskaber.

Mange gange drejer det sig bare om, at et nanomateriales lille størrelse gør det lettere at få et stof fordelt på en overflade, så det nemmere virker. Det ser man for eksempel i plastre med bakteriehæmmende nanosølv.

Andre gange er der tale om helt nye egenskaber. Et godt eksempel er guld, som er kendt for at være meget svært at få til at indgå i kemiske reaktioner. Hvis man fremstiller guld i nanoform, så skifter det farve, reagerer kraftigt og kan endda bruges til at katalysere kemiske reaktioner (det vil sige hjælpe andre kemiske reaktioner i gang eller få dem til at gå hurtigere). Andre eksempler på nye egenskaber, som materialer kan opnå, når de laves i nanostørrelse, er, at de kan blive elektrisk ledende eller magnetiske.

Der er i Danmark taget en lang række initiativer for at styrke forskning, vidensopbygning og samarbejde omkring nanoteknologi, fysisk-kemisk karakterisering og risikovurdering af nanomaterialer.

Der er i mange tilfælde tale om centre, som samler mange institutioners indsats på området. På disse centre foregår en del af udviklingen af nye nanoteknologiske materialer.

Nedenfor har vi udvalgt nogle eksempler, hvor det er muligt at læse mere om deres forskningsprojekter.

Hos Dansk Center for Nanosikkerhed beskæftiger man sig ikke med de teknologiske muligheder ved nano,  men med sikkerhedsaspekterne ved nanomaterialer .

Udvikling af nye nanomaterialer kan give mulighed for nye produkttyper med forbedrede egenskaber. Derfor er det et område, som prioriteres højt både i Danmark og i EU inden for forskning og udvikling.

I fremtiden må det derfor forventes, at en lang række nye nanomaterialer udvikles og tages i brug. I Danmark ses det bl.a. i "teknologiske fremsyn", som er et initiativ, der handler om at analysere og perspektivere udviklingen inden for en række af fremtidens teknologier.

Det er Ministeriet for Videnskab, Teknologi og Udvikling, der står bag "Teknologisk fremsyn - nanoteknologi".

Desuden har Innovationsfonden valgt nanoteknologi som et af sine fokusområder. I EU ses det bl.a. i EU's forskningsstrategi og EU’s handlingsplan for nanoteknologi.

Fordi nanomaterialer kan være i en lang række forskellige produkter og bruges forskelligt, falder nanomaterialer også ind under flere forskellige lovområder.

Hvilket produkt et nanomateriale indgår i, og hvordan det anvendes, er afgørende for, hvilken lovgivning der er gældende for området.

Groft sagt er der fire områder, hvor der er særlige regler:

  • Nanomaterialer som kemiske stoffer: Miljøministeriet har ansvaret for nanomaterialer, når det handler om miljø- og kemikalieområdet, herunder biocider, pesticider og kosmetik.
  • Nanomaterialer i fødevarer eller fødevarekontaktmaterialer: Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og Fiskeri har ansvaret for regulering i forbindelse med fødevarer og materialer, der kommer i kontakt med fødevarer.
  • Nanomaterialer i lægemidler: Ministeriet for Sundhed og Forebyggelse har ansvaret for regulering af anvendelse i medicinske sammenhænge.
  • Brug af nanomaterialer på arbejdspladsen: Beskæftigelsesministeriet har ansvaret for regulering af arbejdsmiljøforhold.

Du kan læse mere om reguleringen på nanoområdet her på siden

Nanomaterialer anvendes i forskellige brancher og i en lang række produkter, eksempelvis i maling, katalysatorer, sportsartikler, produkter til overfladebehandling, tekstiler, kosmetik, bildæk, elektronik og analytisk kemisk udstyr.

Der findes ikke noget samlet overblik over anvendelsen af nanomaterialer i produkter. Miljøstyrelsen udførte i 2006 et kortlægningsprojekt over nanomaterialer i forbrugerprodukter, hvor der blev fundet 243 produkter på det danske marked  . Der er ingen tvivl om, at det tal siden er steget væsentligt.

Her kan du se nogle eksempler på brug af nanomaterialer i udvalgte produktgrupper:

Inden for kosmetik har nanomaterialer været benyttet i en årrække. I mange cremer anvendes såkaldte liposomer og mikroemulsioner. Det er små oliedråber, der i nogle tilfælde er under 100 nm i diameter. De bruges til at transportere vandopløselige stoffer, eksempelvis visse vitaminer, længere ind i huden.

Desuden anvendes i mindre grad fullerener (små molekyler udelukkende består af kulstof bundet i en struktur med form som en fodbold) og kvanteprikker.

Det største anvendelsesområde i kosmetik er brugen af nanotitaniumdioxid som UV-filter i solcreme. Nanopartikler af zinkoxid kan også anvendes som fysisk solfilter i solcreme, men dette er på nuværende tidspunkt ikke tilladt i EU. Forskellige farvepigmenter på nanoform anvendes også i kosmetik.

I 2013 er EU’s nye kosmetikforordning trådt i kraft. Det betyder bl.a., at nanomaterialer skal deklareres på produkternes indholdsdeklaration. Desuden skal alle kosmetiske produkter, der indeholder visse typer af nanomaterialer, anmeldes til et register, som dels skal bruges til at vurdere sikkerheden og dels til at offentliggøre et katalog over alle nanomaterialer, der bruges i kosmetiske produkter.

Du kan læse mere om kosmetik og nanomaterialer her

Sølv på nanoform kan anvendes som et bakteriehæmmende middel, hvis nanosølvet indlejres i de fibre, der benyttes til tekstilfremstilling.

I forbrugerprodukter anvendes nanosølv ofte i forbindelse med sportsbeklædning og sandaler til bekæmpelse af lugtgener. Det bruges også i andre produktgrupper med antibakterielle egenskaber, blandet andet i visse typer af skærebrætter, overflader i køleskabe og andet køkkenudstyr, i desinfektionsvæsker, til coating af tastatur og mus m.m. I mange tilfælde betragtes det som et biocid, og sølv (CAS-nr. 7440-22-4) er anmeldt til EU’s liste over eksisterende biocider, det vil sige biocider, der var på markedet før 2000. I den forbindelse er sølv som biocidaktivstof under vurdering i EU. Hver derfor opmærksom på, at der er mærkningskrav for produkter indeholdende sølv på nanoform.

Du kan læse mere om reglerne for biocider på  Miljøstyrelsens portal Biocidinfo.dk .

Komposit er betegnelsen for et sammensat materiale, som består af forskellige materialer, hvorved produktet får bedre egenskaber.

Anvendelse af nanoteknologi inden for kompositmaterialer har den fordel, at produkterne kan gøres lettere og stærkere end traditionelle kompositmaterialer.

Eksempelvis anvendes nanoteknologi i sportsudstyr som golfkøller, cykelstel og tennisketsjere, hvor lav vægt og høj brudstyrke er vigtige egenskaber.

Kulstofnanorør (carbon nanotubes, CNT’s) er en gruppe af nanopartikler, der ofte anvendes i kompositmaterialer. Der har været meget fokus på denne gruppe af nanomaterialer, fordi visse typer har vist asbestlignende effekter i dyreforsøg. Der er mange forskellige kulstofnanorør, og det er muligvis kun nogle typer, der er problematiske.

Det skal tilføjes, at anvendelsen af nanomaterialer i kompositmaterialer giver meget lille sandsynlighed for, at forbrugere kan blive udsat for og eventuelt indånde de frie nanopartikler, fordi de er indlejret i selve det materiale, de er bygget af.

Nanoteknologi anvendes i en række forskellige produkter til overfladebehandling, blandt andet for at gøre overflader vandafvisende, smudsafvisende, dugafvisende, antimikrobielle eller mere hårdføre over for ridser.

Der bruges vidt forskellige teknologier til disse overfladebehandlingsprodukter, og behandlingen kan enten være påført overfladen af produktet fra start, eller den kan påføres efterfølgende af forbrugeren, eksempelvis ved brug af spray eller klud.

Der er set en række problematiske effekter i forbindelse med brug af imprægneringsspray (både med og uden nano). I Tyskland blev over 110 mennesker syge efter at have brugt en imprægneringsspray (Magic-Nano), som efterfølgende blev trukket tilbage fra markedet.

I Danmark blev en imprægneringsspray af mærket Nanocover i 2010 trukket tilbage fra markedet, efter en undersøgelse havde vist alvorlige lungeskader i mus ved indånding af partikler fra produktet. Der er ved efterfølgende undersøgelser ikke fundet indikationer på, at nogen af de to produkter indeholder egentlige nanopartikler.

I sådanne tilfælde anbefaler Miljøstyrelsen, at man anvender de samme forholdsregler som for almindelige imprægneringsprodukter på spray. 

Disse kan findes her