Στην πραγματικότητα τα αποτελέσματα των πρώτων δοκιμών – περίπου πριν από δέκα χρόνια – ήταν τόσο θεαματικά ώστε σήμερα να μην υπάρχει βιομηχανία με διεθνές πεδίο δράσης που να μην έχει επενδύσει στη νανοτεχνολογία. To φάσμα εκτείνεται από τις βιομηχανίες καλλυντικών, φαρμακευτικών ειδών, υφασμάτων, αθλητικών ειδών και ελαστικών έως και τις βιομηχανίες τροφίμων και κάθε είδους συσκευασίας. Ηδη οι εκτιμήσεις των αναλυτών αγοράς μιλούν εφέτος για διατιθέμενα παγκοσμίως νανοπροϊόντα αξίας 20-50 δισ. δολαρίων, με προοπτική να φθάσουν το 1 τρισ. δολάρια ως το 2010 και πάνω από 2 τρισ. δολάρια το 2015. Με άλλα λόγια, ενδέχεται το 2016 να απαρτίζεται το 15% της παγκόσμιας βιομηχανικής παραγωγής από νανοπροϊόντα! Ποια είναι όμως αυτά τα προϊόντα και πώς μπορούμε να τα ξεχωρίσουμε εφόσον δεν ανήκουν στην ορατή κλίμακα;
Από καθαρά τεχνολογική σκοπιά τα νανοπροϊόντα πρωτοεμφανίστηκαν τη δεκαετία του ’70, όταν χρησιμοποιήθηκαν καταλύτες στα αυτοκίνητα. Τα σωματίδια ροδίου και πλατίνας που χρησιμοποιούσαν για να δεσμεύουν τα επιβαρυντικά για το περιβάλλον απόβλητα του κινητήρα μας ήταν τα πρώτα προϊόντα νανοτεχνολογίας. Την προηγούμενη όμως δεκαετία συνέβη ένα πραγματικό άλμα διάδοσης των νανοπροϊόντων, όταν η βιομηχανία καλλυντικών ανακάλυψε τις θαυματουργές για το ανθρώπινο δέρμα δυνατότητές τους. H πιο γνωστή βιομηχανία του τομέα είναι η αμερικανική IGI Inc., η οποία κατασκευάζει μικροκάψουλες ενσωμάτωσης ενυδατικών και άλλων συστατικών. Αφότου παρουσίασε τις νανοκάψουλες Novasome – που δεν αλλοιώνονται στο ράφι και μπορούν να διεισδύσουν βαθιά στο δέρμα – το πελατολόγιό της διευρύνθηκε ραγδαία. H Johnson & Johnson χρησιμοποιεί αυτές τις κάψουλες για τη σειρά προϊόντων της Neutrogena, η Estée Lauder για τα Renutriv, Resilience και άλλες σειρές καλλυντικών της, και η Chattem για να επικαλύψει με αυτό το υλικό τα καταπραϋντικά πόνου IcyHot που παράγει ώστε να παραμένουν ενεργά πολλές ώρες. Αντίστοιχη επανάσταση έφερε στην αγορά η ενσωμάτωση νανοτεχνολογίας στα χημικά της γνωστής βιομηχανίας BASF. Τα πιο διαδεδομένα νανοπροϊόντα της είναι οι μεμβράνες απορρόφησης υπεριωδών ακτίνων high-SPF και οι νανοκλωστές της που χρησιμοποιούνται σε βαφές, κόλλες και ενδύματα υψηλής αντοχής.
H αυριανή σκόνη
Σαν σκόνη λοιπόν αδιόρατη και πανταχού παρούσα, η νανοτεχνολογία θα κάνει ολοένα και πιο αισθητή την παρουσία της στη ζωή μας, μέσω των αποτελεσμάτων της χρήσης της. Μια αναπόφευκτη εξέλιξη, που επιταχύνεται από τη ζήτηση – πολιτική και στρατιωτική. Ενδεικτικό της ενθουσιώδους υποδοχής της από τον βιομηχανικό κόσμο το νομοθέτημα που υπέγραψε ο πρόεδρος των ΗΠΑ Τζ. Μπους «The 21st Century Nanotechnology Research and Development Act»: μέσω αυτού, την τετραετία 2005-2009 θα διατεθούν 3,7 δισ. δολάρια για την ανάπτυξή της! H Ευρωπαϊκή Ενωση διαθέτει ήδη πάνω από 1 δισ. ευρώ για αντίστοιχη έρευνα στο Στ’ ΚΠΣ, ενώ η μικρή Ταϊβάν θα δώσει 300 εκατ. δολάρια την επόμενη εξαετία για να εκσυγχρονίσει νανοτεχνολογικά την υφαντουργία της. Βεβαίως στην Ελλάδα δεν περισσεύουν χρήματα για τέτοιες επενδύσεις. Ως γνωστόν οι ερευνητές μας βρίσκουν πλέον δουλειά μόνον ως «μηχανικοί πωλήσεων». Αλλωστε… μαζί με τα καλά της νανοτεχνολογίας – στην καλοπέρασή μας, στην υγεία, στην άθληση – στη σκέψη πολλών από εμάς τρυπώνουν και τα κακά της: Μια «σκόνη» που δεν τη βλέπει κανείς μπορεί να δράσει και πέρα από τη βούληση του φέροντος. Μπορεί λοιπόν κάποιος πολυμήχανος συμπατριώτης μας να εφεύρει την ηλεκτρική σκούπα νανοσωματιδίων που θα μας απαλλάσσει από την «ανεπιθύμητη σκόνη»!
Ρούχα «ζωντανά», που διώχνουν τη βρωμιά!
H εισβολή των νανοπροϊόντων στα ενδύματα έκανε τη θεαματική της εμφάνιση το φθινόπωρο του 2002, όταν η Levi Strauss & Co. χρησιμοποίησε στη νέα της σειρά παντελονιών Dockers τον «απωθητή λεκέδων Teflon» της χημικής βιομηχανίας DuPont. Λειτουργώντας περίπου όπως ένα στάδιο που κάνει «Οοοο-λααα», ένας στρατός από μυριάδες νανοτριχίδια συστρέφονται όταν πέσει επάνω τους βρωμιά και… την απωθούν ώσπου να την ξεφορτωθούν!
Τα νανοτριχίδια ενσωματώνονται στο ύφασμα του ρούχου όταν τα κομμάτια του πατρόν του εμβαπτισθούν σε ένα ειδικό χημικό διάλυμα. Οντας απείρως μικρά και έχοντας σχήμα ελατηρίου, τα νανοτριχίδια γαντζώνονται μέσα στην ύφανση και συνδέονται εσαεί με τα νήματα, χωρίς να αλλάζουν το σχήμα τους.
H επιτυχία αυτών των προϊόντων οδήγησε αλυσιδωτά στην υιοθέτησή τους από τη βιομηχανία υφασμάτων καθώς και στην περαιτέρω αξιοποίησή τους. Σήμερα υπάρχουν ενδύματα με νανοκλωστές που λειτουργούν ως αντλίες ιδρώτα, απορροφώντας την υγρασία του σώματος και εξωθώντας την στην επιφάνεια του ενδύματος ώστε να στεγνώσει γρηγορότερα. Αλλα χρησιμοποιούν τη νανοτεχνολογία χαμαιλεοντικά, προκειμένου να κάνουν τα συνθετικά υφάσματα να αποκτούν υφή βαμβακερών…
Σύμφωνα με έρευνα του αμερικανικού Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών τον εφετινό Μάιο, ποσοστό 28% των βιομηχανιών πουλάει ήδη προϊόντα με ενσωματωμένη νανοτεχνολογία, και ως το 2005 το ποσοστό αυτό αναμένεται να ανέλθει στο 43% του συνόλου.
H νανοκάλτσα του στρατιώτη
Οι ιδιότητες των νανοτριχιδίων δεν έμειναν απαρατήρητες από τον κλασικά μεγάλο πελάτη κάθε καινοτομίας: τον στρατό. Ιδιαίτερα αφότου ο αμερικανικός στρατός αποφάσισε ότι οι μάχες του ανά τον πλανήτη θα είναι κυρίως «αστικού πεδίου», το ζητούμενο μιας πανάλαφρης πανοπλίας για τον κάθε στρατιώτη έχει γίνει μανία. Τα αλεξίσφαιρα γιλέκα έχουν ήδη γίνει πανάλαφρα, αλλά τι γίνεται με την προστασία των ποδιών και των χεριών;
Την απάντηση ψάχνει να βρει – μεταξύ και πάμπολλων άλλων – το νεοϊδρυθέν Ινστιτούτο Νανοτεχνολογιών για Στρατιώτες (Institute for Soldier Nanotechnologies, ISN). Πρόκειται για ειδική συνεργασία του Πενταγώνου με το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT), που απασχολεί 350 ερευνητές, 120 εκ των οποίων είναι στελέχη του MIT και εταιρειών όπως η DuPont και η Raytheon.
To πρωτότυπο της νανοπανοπλίας που δοκιμάζεται τώρα βασίζεται σε ύφασμα το οποίο εμπεριέχει νανοσωλήνες διαμέτρου 100 μικρών (όχι παχύτερους από την ανθρώπινη τρίχα). Μέσα σε κάθε νανοσωλήνα θα βρίσκονται μικροσκοπικοί μαγνήτες που θα επιπλέουν σε υγρό. Κατά τη μετακίνηση των στρατιωτών, το ύφασμα αυτό θα παραμένει εύκαμπτο και μαλακό ώστε να μην παρεμβάλλεται στις κινήσεις τους. Οταν όμως δεχθούν σφαίρα, αυτομάτως οι μαγνήτες της προσβαλλόμενης περιοχής θα εκτινάσσονται στην επιφάνεια των νανοσωλήνων σχηματίζοντας μια μεταλλική αρματωσιά που θα απορροφά το χτύπημα!
Ταυτόχρονα το ISN εξετάζει τη δυνατότητα προσαρμογής των νέων αυτών στολών ώστε να αντιδρούν ανάλογα σε επιθέσεις βιοχημικών όπλων, ή για την αυτόματη προσαρμογή και προστασία των στρατιωτών από αλλαγή των κλιματικών συνθηκών. Προσομοιώνοντας τη λειτουργία των μορίων του φύλλου του λωτού, τα πρώτα πατρόν της στολής «διώχνουν» ήδη από πάνω τους νερό και μικρόβια.
Τα «αξεσουάρ» που σχεδιάζονται για αυτές τις «δυναμικού τύπου στολές» είναι αισθητήρες που θα ενημερώνουν τον κάθε στρατιώτη αν υπάρχει εχθρός πίσω του. Για την περίπτωση που ούτε αυτοί προλάβουν το κακό, σχεδιάζονται και νανοσυσκευές παροχέτευσης φαρμάκων για την αυτόματη θεραπευτική αγωγή μικροτραυματισμών…
Τα νανομπαλάκια κυριαρχούν!
Στις 8 Φεβρουαρίου 2002, όταν ξεκίνησε ο πρώτος γύρος τού Davis Cup, η νανοτεχνολογία έβαλε πόδι και στα αθλήματα. Συγκεκριμένα, το επίσημο μπαλάκι των αγώνων – το «Wilson Double Core» – χρησιμοποιούσε μία επίστρωση νανο-υλικού που του επέτρεπε να αναπηδά διπλάσια από τα γνωστά μας παραδοσιακά μπαλάκια τένις. Το υλικό αυτό, το Air D-Fence, είχε αναπτυχθεί από την αμερικανική βιομηχανία InMat και ήταν στην ουσία ένα μείγμα ελαστικού πολυμερούς βουτυλίου με ανόργανα νανοσωματίδια. Το βουτύλιο είναι γνωστό από τη χρήση του ως στεγανωτή για λάστιχα ή μπάλες. Οταν όμως αναμειχθεί με τον «μοριακό νανοστόκο» εμφανίζει απρόσμενες ιδιότητες! Μέσα στο μπαλάκι του τένις ο νανοστόκος λειτουργεί σαν λαβύρινθος που παγιδεύει τα μόρια του αέρα και δεν τα αφήνει να διαφύγουν από τους πόρους του ελαστικού περιβλήματος. Και, όπως λέει και ο έλληνας ειδικός του τομέα στο Πανεπιστήμιο Cornell των ΗΠΑ Μανόλης Γιαννέλης, «αυτά τα φύλλα στόκου μοιάζουν με τράπουλα. Αν την απλώσεις, κάρτα προς κάρτα, μπορείς να καλύψεις πολύ μεγάλη επιφάνεια…». H τράπουλα του νανοστόκου κλείνει τα κενά μεταξύ των μορίων-σφαιριδίων του βουτυλίου, αλλά διατηρεί τη φολιδωτή δομή των «καρτών» της. Το σημαντικό είναι ότι, ενώ ο νανοστόκος αποτρέπει τη διαφυγή του αέρα, συντηρεί παράλληλα την ευκαμψία του ελαστικού βουτυλίου.
Το επόμενο βήμα για τη νανοτεχνολογία της Inmat είναι τα ελαστικά των αυτοκινήτων. Οι επικεφαλής της πιστεύουν ότι ο νανοστόκος όχι μόνο θα διασφαλίζει καλύτερα την πίεση των ελαστικών μας, αλλά και θα επιτρέψει να κατασκευασθούν ελαστικά που δεν θα υπερθερμαίνονται κατά τη διαδρομή, θα είναι ελαφρότερα και φθηνότερα. H στόχευση προς αυτή την αγορά είναι άλλωστε προτεραιότητα για την Inmat, καθ’ όσον ιδρύθηκε το 1997 ως κοινοπραξία μεταξύ της χημικής βιομηχανίας Hoechst και ενός κατασκευαστή ελαστικών.
H συνέχεια υπάρχει όχι μόνο με την ανάπτυξη ολόκληρου κλάδου τέτοιων θαυματουργών επιστρώσεων, αλλά και με την ενσωμάτωση νανοτριχιδίων σε υλικά που θεωρούνταν άψογα: η Wilson παρουσίασε ήδη τις ρακέτες τένις «nCode» με νανο-βελτιωμένα ανθρακονήματα γραφίτη! Το αποτέλεσμα θυμίζει την επανάσταση που έφερε η μετεξέλιξη του τσιμέντου σε μπετόν…
