Nanoteknolojinin etkileri

Nano parçacıkların sağlık ve güvenlik etkileri

Nano malzemelerin (nano parçacıklar içeren malzemeler) başlı başına bir tehdit değildir. Hareketlilik ve artan reaktivite özellikleri, onları sadece bazı yönlerden riskli yapar. Belirli nano parçacıkların bazı özellikleri canlılar ve çevre için zararlı olabilir ve biz gerçek bir tehlike ile karşı karşıya kalabiliriz. Bu durum nano kirlikik olarak adlandırılabilir.
Sağlık ve çevre etkilerini ele alabilmemiz için nano yapılar arasındaki farkı bilmemiz lazım. (1) Nano kompozitler, nano ölçekli parçacıklar, bir maddenin, malzeme veya cihaz içerisine dahil edilir nano yapılı yüzeyler ve nano bileşenleridir. (elektronik, optik sensörler vs.); (2) serbest nano partiküller;  nano partiküllerin üretiminde bir safhada ya da tek tek mevcut değildir. Örneğin bu serbest nano partiküller, elemanlarının nano ölçekli türleri ya da belirli bir elementin bir nano başka bir madde ile kaplanmış kompleks bileşikleri olabilir.
Sabit nano parçacıklar içeren malzemelerin farkında olunmasına rağmen, acilen endişe duyulması gereken konu serbest dolaşan nano parçacıklardır.
Nano partiküller günlük örneklerinden çok farklı, bu yüzden onların yan etkileri bilinen macro boyutlu maddelerin toksitlerinden ayrılamazlar. Bu durumlar serbest nano parçacıkların çevresel etkilerini ve sağlık konularını ele almak için çok önemlidirler. 
Daha ileri artırmak için, nanopartiküllerden söz etmek önemlidir. Bir toz veya sıvı içeren nanopartiküller hemen hemen asla tek dağılımlı değildir, ancak bunun yerine bir parçacık boyutu aralığını ihtiva ederler. Büyük nanopartiküller küçük olanlarına göre farklı özelliklere sahip olabilir ve bu deneysel analizi zorlaştırır. Ayrıca, nanopartiküller toplamak için bir eğilim göstermektedir ve bu toplanmada genellikle bireysel nanopartiküller farklı davranır.

Nano imalat ya da endüstriyel kullanımı için Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü, nano partiküllerin vücudun sistemleri ile nasıl bir etkileşim içerisinde olduğunu ve işçilerin maruz kalabilecekleri hakkında ilk araştırmayı gerçekleştirdi. NIOSH şu anda en iyi bilimsel bilgi ile tutarlı nanomalzemeler ile çalışmak için geçici kurallar sunuyor. NIOSH da (Ulusal Kişisel Koruyucu Teknoloji Laboratuvarı) çalışmalar NIOSH onaylı ve EU markalı solunum solunum maskeleri yapmaktadır. Bunların yanı sıra sertifikalı olmayan toz maskeleri yapılmaktadır.  Bu çalışmalar nano parçacıkların boyutunun 30 ile 100 nanometre arasında olduğunu gösterdi ve kaçak boyut testi mankenleri solunum maskeleri içinde bulunan nanopartiküllerin sayısında büyük artış oldu.
Tüketici ürün güvenliği komisyonu ve nano teknoloji   kurumunda E. Marla Felcher mantıksız yaralanma risklerine karşı halkı koruyacak ya da tüketici ürünleriyle ilgili ölümleri, kompleksin güvenliğini denetlemek için eksik donatılmış olan, yüksek teknoloji ürünlerini nano teknoloji kullanarak yapmak için tüketici ürünleri güvenliği komisyonunu önermektedir. Gıda sistemlerinde, ticarette, insan sağlığına ve çevreye, bir bütün olarak toplumun üzerinde nanoteknoloji etkileri ve hatta "insan" tanımı üzerinde güvenliği konusunda karakterize veya politize edilmemiştir.

Sağlık konuları

Nano teknolojinin insan sağlığı üzerindeki muhtemel etkileri nano teknolojik malzeme ve cihazların kullanımının sahip olacağı etkilerdir. Nanoteknoloji gelişmekte olan bir alan olduğu için, yararları ya da insan sağlığı için ne tür risk teşkil edeceğine ilişkin büyük bir tartışma vardır. Nano teknolojinin sağlık etkisi iki açıdan ayrılabilir; nano teknolojik yeniliklerin hastalığı tedavi etmek için kullanılan tıbbı uygulamaları ve nano malzemelere maruz kalındığın da yarattığı potansiyel sağlık tehlikeleri.
Nanotoksikoloji nanomalzemelerin potansiyel sağlık risklerini inceleyen bir dalıdır. Nanomateryallerin son derece küçük olmaları onların daha büyük olan boyutlu parçacıklara göre çok daha kolay bir şekilde insan vücudu tarafından alınması anlamına gelir.  Bu nanopartiküllerin organizmanın içinde nasıl davranacağınının çözülmesi önemli konulardan biridir. Nanopartiküllerin davranışı, çevreleyen doku ile boyut, şekil ve yüzey reaktivitesinin bir fonksiyonudur. Parçalanamaz veya yavaş parçalanabilir maddelerin organlarda birikmesiyle ne olacağının yanı sıra,  vücut içerisindeki potensiyel biyolojik etkileşimleri bir diğer endişedir. Onların geniş yüzeylerinden dolayı, doku ve sıvılara maruz kaldığında nanopartiküller hemen karşılaştıkları bazı makromoleküllerin yüzeyine yapışır.  Geniş toksik madelerin çeşitliliğinden dolayı nano maddelere maruz kalındığındaki sağlık sorunlarını genellemek zor yani her yeni nano materyal için bütün maddelerin özellikleri hesaba katılarak değerlendirilmek zorundadır. Sağlık ve çevre sorunları nanomalzemeleri kullanan veya üreten şirketlerin işyerlerinde, nanobilim ve nanoteknoloji araştırmaları yapan laboratuvarları birleştirir. Tozlar için geçerli işyeri maruz kalma standartları doğrudan nano partikül tozlar için uygulanabilir.
Nano tıp, nanoteknolojinin tıbbı uygulamasıdır. Nano tıp'ın uygulama aralığı nano malzemelerin tıbbi kullanımından, nano elektronik biyosensörler ve hatta gelecekteki olası uygulaması moleküler nano teknoloji. Nanotıp yakın gelecekte araştırma araçları ve klinik amaçlı cihazların önemli derecede geliştirilmesi için çalışmaktadır. Ulusal nano teknoloji girişimi, ilaç sektöründe yeni ticari uygulamaları, gelişmiş ilaç taşıyıcı sistemleri ve  yeni tedavilerin yöntemlerinde vivo görüntüleme yönteminin kullanılması için çalışmaktadır. Nano elektronik ara yüzleri ve diğer nano elektronik tabanlı sensörler araştırmanın bir başka etken hedefidir.

Çevresel konular

Nano kirlenme, nano cihazların veya nano malzemeler imalat işlemi sırasında oluşturulan tüm atıklar için genel bir addır. Nano atıklar, esas olarak çevreye salınan parçacıklardır ya da partiküllerin dışarıya atılan ürünleri üzerinde olmasıdır. Atılan nano partiküller genellikle nasıl varsayıldılar ise hala o işlevdedirler, düzgün olarak daha fazla kullanılamazlar. Çoğu zaman, farklı ortamlara temas nedeniyle kaybolurlar. Örneğin gümüşün nano parçacıkları kıyafetler de koku kontrolü olarak kullanılır ve yıkandığı zaman kaybolurlar. Onların hala çok küçük ve işlevlerini devam ettire bilir olmaları nano atıkları endişe verici yapmaktadır. Havada kolaylıkla yüzebilirler ve kolayca hayvan ve bitki hücrelerine nüfuz edip bilinmeyen etkilere neden olabilirler. Küçük boyutlarından dolayı, nano parçacıklar büyük haldeki özdeş maddenin sahip olduğundan farklı özelliklere sahiptir ve büyük yüzey alanlarından dolayı işlevleri daha etkilidir. İnsan yapımı birçok nano parçacık doğada görünmez, böylece canlı organizmalar özelleştiremeyebilirler. Bunun anlamı onlar nano çöplerle baş edemeye bilirler.
Düzgün tasarlanmış sağlık tehlikelerini değerlendirmek için nano parçacıkların fabrikasyonlarını, depolanmalarını, dağıtımlarını, uygulamalarını, potensiyel kötüye kullanımlarını ve yok edilmesini de içeren, tüm yaşam döngüsünün incelenmesi gerekir. Insan ya da çevre üzerindeki etkisi yaşam döngüsünün çeşitli evrelerinde değişebilir. Metallere mazur kalmanın bilinen bir sonucu gümüş tarafından gösterilmiştir. Eğer insanlar yoğunlaştırılmış şekilde metale maruz kalırlar ise cilt renksizleşmesi ve arjiroz gibi hastalıklara sebep olabilir.  Ayrıca gümüş bazı çevresel sorunlara neden olabilir. Anti mikrobiyal özelliğinden dolayı toprakta karşılaştığı zaman sağlıklı toprak da bulunan ve önemli olan yararlı bakterileri öldürür. Çevresel değerlendirmeler, nano parçacıkları garip çevresel etkiler gösteriyormuş gibi yargılar. Scrinis artan nano kirlilik hakkın da uyarıyor. Bu nano ürünlerin çevreye bırakıldığındaki ekolojik etkilerinin kesin tahminini veya kontrolünün şu an için muhtemel olmadığını savunuyor.
Metaller, özellikle çok güçlü bağlara sahiptir. Onların özellikleri de nano ölçeklendime de izlenir. Metaller çok zor parçalandığı veya yok edildiği için, uzun süre doğa da kalır ve çevreye ciddi zararlar verirler. Nanoteknolojinin kullanımının artmasıyla, bu metallerin nano çöpleri artmaya devam edecek ve bir çözüm bulununcaya kadar, atık ortamında biriken maddelerin devam edeceği ve çevreye ciddi zararlar vereceği tahmin edilmektedir. Öte yandan, nano teknolojinin bazı olası uygulamaları çevre yararına olabilecek potansiyele sahiptir. 10 nm'den oldukça küçük gözenekli zar kullanma üzerine kurulu Nanofiltrasyon, farklısıvıları birbirinden ayırmada veya iyonların ayrıştırılması için mekanik filtrelemede uygundur. Birkaç çalışma, bu küçük parçaları sudan filtrelemek ve seçip çıkarmak için bir çözüm buldu. Geliştirme süreci halen devam etmektedir ancak gelinen noktada simülasyonlar yükseltilmiş atık su arıtma tesisinde su nano çöplerinin parçacıklarını yaklaşık% 90 ila% 99 arasında toplayıp çıkarmaktadır. Bu parçacıklar bir kez sudan ayrıldıklarında katılarla birlikte katı atık sahasına giderler. Ayrıca, manyetik nanopartiküller, atık sudan ağır metal kirlilikleri uzaklaştırmak için etkili ve güvenilir bir yöntem sunmaktadır. Nano ölçekli parçacıkların kullanılması, kirleri emmek için verimliliği arttırır ve geleneksel çöktürme ve süzme yöntemleri ile karşılaştırıldığında nispeten biraz daha ucuzdur. Nanopartikülleri kurtarmak için geçerli yöntem bulut noktası ekstraksiyonudur.  Bu teknik ile, altın nano partikülleri ve ısı iletken parçacıklar, diğer bazı tür sulu çözeltilerin içinden ayrıştırılması mümkün hale gelmiştir. Bir ısıtma bölümü çözümü içeren işlemler katmanları nano parçacıklardan ayırmak için sentrifüjleme yaparlar.
Bunlara ek olarak nano teknoloji temiz enerji üretimi üzerinde potansiyel olarak mükemmel bir etkiye sahiptir. Araştırma, daha etkili güneş pilleri, pratik yakıt hücreleri ve doğa dostu bataryaları içeren amaçlar için nano materyalleri kullanmak için çalışmalarını sürdürüyor.

Yönetmelik sorunları

Nanoteknolojinin veya nanoteknoloji tabanlı ürünlerin özel hükümet hak yönetmeliğine tabii olup olmadığına ilişkin önemli bir tartışma varıdr. Bu tartışma da önce; pazar, toplum ve çevreye salınımı gibi yeni maddelerin değerlendirilmesi için gerekli ve uygun olduğu durumlarda ilişkilidir.
ABD Çevre Koruma Ajansı,ABD Gıda ve İlaç İdaresi ve Avrupa Sağlık ve Tüketicinin Korunması Müdürlüğü komisyonu gibi düzenleyici kurumlar, nano partiküllerin yarattığı potansiyel riskler ile ilgili araştırmalara başlamıştır. Şimdiye kadar, ne nano parçacık mühendisliği ne de bunları içeren ürün ve malzemeler, etiketleme ve üretim ile ilgili herhangi bir özel düzenlemeye tabi değildir. Madde güvenliği bilgi formu, bazı malzemeler için söz konusu malzemenin nano boyutu ve genişliği hakkın da bilgi verilmiş olması gerekir, bu MSDS sadece tavsiye niteliğindedir.
Sınırlı nanoteknoloji etiketleme ve düzenleme, potansiyel insan ve nanoteknoloji ile ilgili çevresel sağlık ve güvenlik konularını alevlendirebilir. [20] Bu nanoteknoloji kapsamlı düzenlemenin gelişme potansiyel riskleri; araştırma ve ticari uygulama ile ilişkili olmasını sağlamak için hayati olacağı öne sürülmüştür. Nanoteknolojinin potansiyel faydalarını gölgelememektedir. [21] Yönetmelik sorumlu nanoteknolojinin gelişimi yanı sıra, kamu çıkarları nanoteknolojinin gelişimi şekillenmesinde dahil edilmesinin sağlanması konusunda toplum beklentilerini karşılamak için gerekli olabilir. [22]

Toplumsal etki

Insan sağlığı ve birinci nesil nano materyaller ile ilişkili çevre toksisite risklerin ötesinde, nanoteknoloji geniş toplumsal etkiye sahiptir ve daha geniş toplumsal sorunlar yaratmaktadır. Sosyal bilimciler nanoteknolojinin sosyal konular anlaşılmış ve sadece "aşağı" riskler ve etkiler olarak değil değerlendirilmesi gerektiğini öne sürdüler. Aksine, zorluklar, sosyal hedeflerine uygun teknoloji geliştirme sağlamak amacıyla "akıntıya karşı" araştırma ve karar verme hesaba alınmalıdır. 
Birçok sosyal bilimci ve sivil toplum kuruluşu teknoloji değerlendirme ve denetimlerinin toplumsal katılımlarıda içermesini öneriyor.
Son birkaç yıldır nano patent iddiaların da artış görüldü. 800'den fazla nano ilgili patent 2003 yılında verildi ve sayı yıldan yıla artmaktadır. Şirketler şimdiden nano keşifler ve icatlar üzerinde geniş kapsamlı patentlere atılmaktadır. Örneğin, iki şirketler, NEC ve IBM, mevcut yapı taşlarından biri karbon nano tüplerin temel patentini elinde tutmaktadır. Karbon nano tüpler geniş bir kullanım aralığına sahiptir ve ilaç dağıtım ve teşhis için güçlendirilmiş materyallere elektronik ve bilgisayarlardan çeşitli sektörlere, çok önemli olmaya hazırlanıyor. Karbon nanotüpler büyük konvansiyonel ham maddenin yerini tutma potansiyeli ile önemli bir yerdedir. Ancak bunların kullanımı genişledikçe, üretime veya karbon nano tüpleri satmak  isteyen herkes (yasal) ilk olarak NEC veya IBM'den lisans satın alması gerekecek. [2] [3]  

Potansiyel yaralar ve gelişmiş şehirler için riskler 

Nanoteknoloji güvenli su, güvenilir enerji, sağlık ve eğitim gibi temel hizmetlere erişimden yoksun, gelişmekte olan ülkelerdeki milyonlarca insan için yeni çözümler sağlayabilir. Birleşmiş Milletler bu ihtiyaçları karşılamak için bin yıllık kalkınma hedeflerini belirledi. Bilim, teknoloji ve yenilik 2004 BM görev gücü, nano teknolojinin  küçük emek, toprak, ya da bakım, yüksek verimlilik, düşük maliyet, malzeme ve enerji için mütevazı şartlarda ürün kullanımını içeren bazı avantajlarını belirledi. 
Nano teknolojilerin potansiyel özelliği, su arıtma sistemleri, enerji sistemleri, tıp ve eczacılık, gıda üretimi ve beslenme, bilgi ve iletişim teknolojileri gibi uluslararası kritik geliştirmelerin tespitinde yardımcı olmaktır.    Nano teknolojiler zaten piyasada ürünlere sahiptir. Diğer nano teknolojiler ise hala geliştirme aşamasındadır. 
Gelişmekte olan ülkelerde çevrenin, insan sağlığının ve işçi güvenliğinin korunması genellikle sağlam çevre, insan sağlığı ve işçi güvenliğinin eksikliği gibi faktörleri içeren ama bunlarla sınırlı kalmayan bazı faktörlerin birleşmesinden muzdariptir; fiziki ve beşeri kapasite eksikliği ile bağlantılı zayıf ya da uygulamaya geçirilmeyen düzenlemeler. Genellikle bu ülkelerin, nano teknolojiyi yeterince değerlendirebilmeleri için laboratuvarlar ve teknolojik olarak gerekli altyapı da dahil olmak üzere riskleri yönetmek, bilimsel ve kurumsal kapasitenin geliştirilmesi için özellikle mali yardıma ihtiyaçları vardır.
Ancak sıklıkla endişeler, nano teknolojinin iddia edilen faydalarının eşit olarak dağıtılmayacağı ve nano teknoloji ile ilgili herhangi bir yararın sadece varlıklı uluslara ulaşacağı yönünde. Nano teknoloji, nano malzeme ve ürünler için araştırma, geliştirme ve patent işlemlerinin çoğunluğu, Amerika Birleşik Devletleri, Japonya, Almanya, Kanada ve Fransa'dahil gelişmiş ülkelerde yoğunlaşmıştır. Buna ek olarak, nanoteknoloji ile ilgili çoğu patent IBM, Micron Technologies, Advanced Micro Devices ve Intel de dahil olmak üzere birkaç çok uluslu şirketlerin arasında yoğunlaşmıştır. Bu gelişmekte olan ülkelerin altyapı erişimi olası korkuları yol açtı, finansman ve insan kaynakları nanoteknoloji araştırma ve gelişimini desteklemek için gerekli ve bu tür eşitsizlikleriin şiddetlenmesi muhtemeldir.

Emekçiler üzerindeki etkileri

Ray Kurzweil, geçim için vasıfsız işlerde çalışan insanların, nanoteknolojinin sürekli kullanımı ile yerinden edilen ilk insan işçiler olabilileceğini ve genellikle düşük teknolojiye dayalı işlerin ilk olarak etkileneceğini belirtiyor. Her büyük ekonomik çağ, küresel bir devrim, teşvik ettiğini kaydeden Kurzweil;  iş ve eğitim sistemleri için "Nano teknoloji Çağı" öğrencilerin hazırlanmasında gerisinde olunması endişesi vardır. 
Ayrıca nanoteknoloji, üstün yeteneklere sahip olabilecek, küresel ve bölgesel çevre üzerindeki küçük karbon ve fiziksel ayak izlerinden dolayı nano fabrikaların ilerlemesine yol açabilir. Üründe, üretim aşamalarında insan hatası olmadığı için daha büyük bir kalitede üretilebilirler. Nano fabrika sistemleri atom hassasiyetin de kullanabilir ve üstün kaliteli ürünler yaparak katkıda bulunabilir. Bu gelişmeler genetik, nanoteknoloji ve robotik beceri gerektiren, daha da karmaşık bir yönde bilgisayarlı işgücü gerektirebilir. 

Moleküler nanoteknolojinin etkisi

Moleküler üretim, atomik hassasiyette karmaşık yapılar inşa etmeyi mümkün kılacak nanoteknolojinin gelecekteki potansiyel disiplinidir. Moleküler nanoteknoloji üretim için önemli ilerlemeler gerektir, ama bir kilogram veya daha fazla ağırlığındaki nanofabrikalar da bir kez büyük miktarlarda düşük maliyetle ve son derece gelişmiş ürünler üretmeyi gerektirir. Nano fabrikalar diğer nano fabrikaların yapabildiklerini yapabildiklerin de enerji, yazılım  ve girdi materyallari gibi nispeten bol faktörler sınırlanabilir.
Moleküler imalat ürünleri birçok alanda yetenekleri ile yeni ürünler için yüksek teknoloji olarak bilinen ürünler ve daha ucuz seri üretim sürümleri arasında değişir. İleri düzey akıllı materyaller için önerilmiş bazı uygulamalar; nano sensörler, medikal nano botlar ve uzay yolculuğudur. Buna ek olarak moleküler üretim düşük maliyetle nano teknolojinin özel ilgi alanı olan ileri derece geliştirilmiş ve dayanıklı silahlar yapabilir.  Kompakt bilgisayar ve motorlar bu teknoloji ile donatıldığında yetenekleri daha geniş bir ürün yelpazesine sahip olunabilir.
Insan geleceğinin enstitüsü'nden Anders Sandberg gibi Chris Phoenix ve Mike Treder'a göre  moleküler üretim en önemli küresel felaket riski oluştururan nanoteknoloji uygulamasıdır.  Birçok nano teknoloji araştırmacısı nanoteknolojinin toplu savaş, silahlanma yarışı ve yıkıcı küresel hükümete yol açma potansiyeline geldiğini belirtiyor.  Nanoteknoloji silahların mevcudiyeti kararsızlık ve silahlanma yarışı için çeşitli nedenler ileri sürülmüştür :  (1) oyuncuların büyük bir kısmı bunu yaparken eşiği düşük olduğundan yarışa girmek için cazip olabilir; (2) moleküler üretim ile silah yapabilme yeteneği olacak ; ucuz ve gizlemek kolay (3) Bu nedenle oyuncuları özendirmek diğer partilerin yetenek eksikliği dikkatli şekilde incelenebilir, (4) moleküler üretim azaltabilir uluslararası ticaret üzerindeki bağımlılık, potansiyel bir barış teşvik faktörü;  (5) saldırganlık savaşları üretimi ucuz ve insanlar savaş alanında gerekli olmayabilir çünkü saldırgan daha küçük bir ekonomik tehdit edebilir.
Tüm devlet ve devlet dışı aktörler tarafından öz-düzenlemeye ulaşmak zor görünüyor, bu yüzden savaşla ilgili riskleri en aza indirmek için önlemler çoğunlukla uluslararası işbirliği alanında öne sürülmüştür. Uluslararası altyapı, uluslararası düzeyde daha fazla egemenlik verilmesini sağlayacak. Bu, silahların kontrolü için çabaları koordineye yardımcı olabilir. Nano teknoloji veya genel silah kontrolü için atanmış uluslararası enstitüler kurulabilir. Bir de savunma teknolojileri üzerine farklı teknolojik gelişmeleri yapacak şirketler desteklenebilir. Sorumlu Nanoteknoloji merkezlerinde, aynı zamanda bazı teknik kısıtlamalar önerilebilir Teknolojik yetenekleri ile ilgili geliştirmeler için şeffaflık silah kontrolü bir başka kolaylaştırıcı önlem olabilir.
Gri goo başka felaket senaryosu, Eric Drexler'ın 1986 da Yaratılış Motorlar kitabın da bahsettiği,  Kamu Politika Tavsiyeleri ile  Nano yenileyiciler Küresel ekolojik bazı limitler Freitas tarafından analiz edilmiştir ve ana akım medya ve kurgu bir tema olmuştur.  Bu senaryo, tüm biyosferi enerji ve yapı taşları için  bir kaynak olarak kullanarak tüketen, minik kendini kopyalayan robotlar içerir. Drexler'in de içinde bulunduğu nano teknoloji uzmanları bu senaryoyu kötülemektedirler. Chris Phoenix'e göre, Chris Phoenix'e göre, "Sözde gri goo bir kaza ürünü değil kasıtlı ve zor mühendislik sürecinin ürünü olabilir." Nano-biyoteknoloji'nin ilerlemesiyle birlikte yeşil goo denilen farklı bir senaryo iletildi. Burada, kötü huylu madde nanobotlardan daha ziyade nanoteknoloji ile tasarlanmış, kendini kopyalayan biyolojik organizmalardır.