Сергей Тараненко - Наполовину мертвый кот, или Чем нам грозят нанотехнологии

И накапливаются наши пакеты, загрязняя планету, — там, где мы их нечаянно обронили или беспечно бросили, там, куда их принесло ветром или прибило прибоем. Лежат себе у реки, на лесной полянке, на пляже и не разлагаются. Лежат и на полигонах — так застенчиво мы называем громадные отвалы свозимого мусора. Уж нет в живых того, кто бросил пакет, а «напоминание» о нем живет — тот мусор, который он оставил своим потомкам. Ведь не банановая шкурка — не гниет.

Пластики как новые, искусственные материалы демонстрируют нам ту принципиальную сложность, которая связана с созданием неестественных, чуждых природе, материалов, а такими и являются все наноматериалы. Избегая одной проблемы, мы тут же становимся жертвами другой. Обязательно! Эту ситуацию образно можно назвать дилеммой «головы и хвоста»: голову выдернул — хвост увяз, хвост выдернул — голова увязла, т. е. пластики или не разлагаются, или травят нас удушливыми газами. Авторы не утверждают, что эта дилемма неразрешима в принципе. Просто на ее решение нужно время, нужно затратить усилия, другие ресурсы и немало. Пройдет 40 лет и более, и возможно, проблема перестанет быть столь острой. Тот, кто помнит запах первых отечественных болоньевых курток шестидесятых (сегодняшние «китайские» игрушки по этому «параметру» все же здорово не дотягивают), тот понимает, насколько мы сегодня успешны в решении этой проблемы. Но это не отменяет самой проблемы относительно новых материалов — как сегодня, так и на длительную перспективу.

В подтверждение можно привести еще один пример.

Пластики применяются для изоляции. И там, «где есть электричество», их применяют для обеспечения безопасности людей. Этого требуют нормы электробезопасности. Однако многие из пластиков горят. И их применение запрещено, но уже другими нормами — противопожарными. Выход, казалось бы, прост: применить пластик, который не горит, благо такие пластики есть. Но пластики не горят за счет содержания в них фтора — все, что могло бы гореть, связано с фтором; а фтор — более сильный окислитель, чем кислород, вот пластик и не горит в 21 %-й кислородной атмосфере. Но этот, так сказать, выход — классическая демонстрация нашей дилеммы «голова-хвост». Гореть-то он не горит. Но вот, если что горит рядом, а гореть всегда есть чему, — он хорошо разлагается от температуры соседнего горения. И выделяет фтор и его ядовитые соединения! От огня при пожаре вы, может, и не погибнете, а вот от дыма, содержащего соединения фтора, — наверняка! И эти материалы также запрещены противопожарными нормами. Получается, что по одним нормам вы должны покрыть металлические проводящие поверхности пластиком — чтобы током не «шарахнуло», по другим — пластики применить нельзя: одни горят, другие травят. Этот казус не решен и сегодня. За пожарную безопасность нового здания проектировщик вынужденно берет ответственность на себя — в надежде, что пожара не будет. А пожарные знают — не так страшен огонь, как дым. Берегитесь дыма — вот лейтмотив современного пожарного дела.

Итак, наш опыт, касающийся появления принципиально новых, не встречающихся ранее в природе материалов, говорит нам в отношении нанотехнологий следующее.

Во-первых, будь осторожен, не доверяй своему опыту, наш опыт — обманщик (вот ведь как интересно получилось, ранее мы, прежде всего, полагались именно на опыт). То, что кажется привычным и понятным, таковым не является.

Во-вторых, в погоне за столь желаемыми преимуществами и новыми возможностями, которые нам дают новые материалы, основанные на новых технологиях, всегда полезно помнить принцип: хвост вытащил — голова увязла. Решенная сегодня проблема — обязательно источник новой.

А в сумме: главный риск применения новых материалов в том, что риска мы часто и не видим. А он есть! Обязательно. Следи за хвостом!

Риск опыта — «привычные и знакомые» материалы могут быть не тем, к чему мы привыкли.

Риск незнания — поведение новых материалов может быть неожиданным и иметь непредсказуемые последствия.

Риск добросовестности — новые материалы служат источником возможного недобросовестного поведения как производителя, так и потребителя.

Риск преодоления риска — решая одну проблему, порождаешь другую.

1.2. Порошок или пыль?

Наука не может быть виновата. Виноваты только те люди, которые плохо используют ее достижения.

Конечно, есть риски, которые мы осознаем и понимаем, которые мы учитываем уже сегодня, которые мы пытаемся оценить и предотвратить. Вот тому пример.

Нанотехнологии, что называется, генетически связаны с манипулированием наночастицами и их совокупностью, нанопорошком — огромным количеством наночастиц примерно одинакового или различного размера. Нанопорошок применяется для создания множества самых различных наноматериалов. Это и нанокомпозиты на основе специальных пластиков с добавлением упрочняющих нанодобавок (употребляют мудреное слово «препреги»), это и покрытие поверхностей нанопорошком, это и создание керметов[16] — спекание смеси нанопорошков металлов в металлокерамику. Это и многое другое — конечно, если использовать наночастицы «похитрее», такие, например, как дендримеры (дендримеры подробно описаны в п. 2.1 «Фрактальная симфония»). Но факт остается фактом. При производстве нанопродукции часто используется нанопорошок. А бывает, что наноматериал содержит этот наноразмерный порошок в себе (так, например, устроены нанокомпозиты).

Риски, связанные с применением нанопорошков, изучены лучше всего. В чем здесь основная опасность? Частицы нанопорошка настолько малы, что клеточные мембраны (а в них есть маленькие «окошки» для того, чтобы обеспечить необходимый обмен веществ, работающий на принципах осмотического калий-натриевого насоса) не препятствуют проникновению наночастиц в клетки. Попадая в организм, возможно наш, наночастицы любят накапливаться в определенных его органах и тканях. Чтобы понять это, в жертву науки была принесена не одна мышка, естественно, не компьютерная. Таких мышей специально выводят для проведения экспериментов. Это так называемые чистые линии[17]. Все они ближайшие родственники, поэтому про каждую из них известно очень многое — с ее копией уже проведено множество экспериментов. Но что еще важнее — результаты различных опытов, проведенных различными научными группами в разное время и в различных местах нашего мира, можно сравнивать! Ведь опыты ставились — пусть почти — на одной и той же мыши.

Вот на основании результатов множества опытов с различными нанопорошками ученые выработали свои рекомендации: это представляет опасность, это нет, данная концентрация порошка или экспозиция (концентрация, помноженная на время) безопасна, а вот эта — нет.

Свои рекомендации они оформили в виде СанПиНов. СанПиНы (санитарные правила и нормы) — это нормативные документы, обязательные к применению. Следует отметить, что российская система СанПиНов в сравнении с зарубежными наиболее адекватна возможным угрозам. Во-первых, если ее сравнивать с европейской или американской системой санитарных норм, она наиболее тщательно проработана, наиболее научно обоснована, опирается на мощнейший действующий институт Российской Федерации — Роспотребнадзор. Пусть вас не введет в заблуждение слово «санитарные» в названии — СанПиНы регулируют практически все вплоть до света лампочек, о чем речь идет в п. 1.5 «Светло, да не видно», а служба контролирует все, что регулируется СанПиНами. Кто не знает Геннадия Онищенко!

Но кроме общей «мощности» системы норм, устанавливающих санитарные правила, российский подход к разработке таковых для нанотехнологий отличается от мировых (американского и европейского) в лучшую сторону вот еще чем.

Европейский подход рассматривает нанотехнологии как один из видов технологий, которые регулируются уже существующими нормами. Возможно, их надо подправить, но они уже есть — написаны и зафиксированы. Очевидно, что такой подход не учитывает особенностей, связанных непосредственно с нанотехнологиями, а эти особенности есть. Во всяком случае они ожидаются: мы связываем с нанотехнологиями большие надежды, которые не реализуются в рамках традиционных технологий, значит, должны предполагать и их принципиальные особенности.

Американский подход, напротив, «пренебрегает» накопленным опытом. Нанотехнологии — это принципиально новое. И все должно строиться по-новому.

Российский подход — синтетический. Не отвергая накопленного опыта (надо заметить, громадного!), для нанотехнологий создают самостоятельные СанПиНы в рамках уже существующей единой системы СанПиНов.