● Ravage   ● Archief    ● Overzicht 2005    ● Overzicht #11

De nanorevolutie

Klein maar niet fijn

In toenemende mate wordt nanotechnologie toegepast voor producten bestemd voor de commerciële markt. Er is echter een schaduwzijde aan deze 'vooruitgang'. Niet alleen zijn nanodeeltjes potentieel zeer giftig. Nanochips en n sensoren gecombineerd met biotechnologie, neurologie en ICT bieden ongekende machtsmiddelen voor multinationals en regimes.

tekst Jaap Krater

Slechts gekleed in onderbroek protesteerden actievoerders van de actiegroep 'Topless Humans Organized for Natural Genetics' begin mei van dit jaar bij het bedrijf Eddie Bauer in Chicago. Aanleiding was de productie van vlek- en kreukwerende kleding, die volgens de actievoerders gezondheidsrisico's opleveren vanwege de toegepaste nanotechnologie.

Nano wordt reeds verwerkt in allerlei producten: van banden, benzineadditieven tot zonnebrand. Broeken die je niet meer hoeft te wassen en telefoons die je nooit meer hoeft op te laden n binnenkort in de winkel. Met dit soort hebbedingetjes wordt nanotech aan de mens gebracht.

Nanometer

Nanotechnologie is het manipuleren van stukjes materie die je meet in nanometers. Een nanometer is een miljoenste millimeter, een tachtigduizendste van een haar, twee- tot vijfduizendste van een rode bloedcel, of tien waterstofatomen op een rijtje. Momenteel wordt er door het bedrijfsleven in toenemende mate gebruik gemaakt van de nieuwe eigenschappen die de zeer kleine nanodeeltjes hebben.

Productie van nanodeeltjes is het creëren van heel erg kleine brokjes materie van een bepaalde stof. Als de deeltjes zo klein zijn, gelden de kwantummechanicawetten en veranderen de eigenschappen van het stofje. Het klassieke voorbeeld is titaniumdioxide (TO2), dat in zonnebrand gebruikt wordt omdat het erg goed UV-licht reflecteert. Normaal is het wit, maar als nanodeeltje wordt TO2 transparant. Dat is leuk voor zonnebrandgel (o.a. te koop bij de Body Shop), maar je kan het ook toepassen voor zelfreinigend glas of nano-zonnepanelen.

Een andere eigenschap die de zeer kleine deeltjes bezitten is hun hoge chemische reactiviteit. Doordat de deeltjes zo klein zijn is de totale oppervlakte extreem groot. Daardoor is hun chemische interactie met de omgeving veel sterker. Het zelfreinigende glas werkt zo, dat het vuil dat zich er op verzamelt door de hoogreactieve nano-titaniumdioxide-coating verbrandt wanneer de zon er op schijnt. Ideaal voor wolkenkrabbers.

Andere voorbeelden van produkten die al op de markt zijn: infectiewerend verband (Smith&Nephew), inkjetpapier waarbij de inkt niet verbleekt (Kodak), 'Environex' benzineverbeteraar (Oxonica/Cerulean), anti-rimpelcrème (L'Oreal), vlek- en/of kreukelwerende kleding (Levis, Regatta, Marks&Spencer, Gap, Lee, Kathmandu), fuelcell-laptopbatterijen en flatscreen schermen (NEC).

Koolstofvoetbal

De tweede toepassing van nanotechnologie die reeds wijdverbreid is, zijn kunstmatig ontworpen koolstofatomen. In de natuur komt koolstof alleen voor in diamant- en grafietstructuur (potlood, norit). Eén nieuwe structuur is de Buckybal: een koolstof molecuul in de vorm van een voetbal, genoemd naar ontwerper Buckminster Fuller. Buckykoolstof is een van de sterkste stoffen die er bestaat.

De andere hit is de 'nanotube' (nanopijp), een koolstofmolecuul in de vorm van een pijpleiding. Een nanotube is ruim één nanometer breed, honderd keer zo sterk als staal maar zes keer zo licht. Ze geleiden elektriciteit veel beter dan koper. Inmiddels is de productie van nanotubes al uitgegroeid tot een miljardenindustrie.

De pijpjes worden gebruikt om materialen mee te versterken, bijvoorbeeld in de constructie van vliegtuigen. Ze vormen de basis voor een nieuwe generatie elektronica. Omdat ze hol zijn kan men ze tevens gebruiken als capsule voor andere goedjes, zoals medicijnen of pesticiden.

Vergiftiging

Het succes van nanotechnologie komt voort uit de verschillen in eigenschappen tussen materie die bestaat uit zeer kleine nanodeeltjes en materie die bestaat uit grotere 'normale' brokken.

Toch weigeren bedrijven en regulerende instanties als de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) te erkennen dat nanodeeltjes potentieel toxisch (giftig) zijn, ook al zijn hun grote broertjes dat niet. Dit terwijl de grotere reactiviteit van nanodeeltjes per definitie al leidt tot verhoogd risico van toxiciteit. De FDA lijkt inmiddels voorzichtig te erkennen dat er risico's bestaan. Tot meer of andersoortige tests leidt dit echter niet.

Er zijn goede redenen om aan te nemen dat nanodeeltjes zeer gevaarlijk kunnen zijn voor onze gezondheid. In de natuur komen zo goed als geen nanodeeltjes voor en onze natuurlijk ingebouwde schoonmaakmechanismen zijn niet ingesteld op deeltjes van deze grootte. Het kan letterlijk de grootte van het deeltje zelf zijn dat giftig is wanneer de deeltjes zich ophopen in ons lichaam.

Een voorbeeld uit het recente verleden is het verkrijgen van een asbestlong. Asbest is op zichzelf niet giftig en werd daarom jarenlang geacht veilig te zijn. Omdat asbestvezels zodra het loskomt echter zeer fijn zijn, wordt het niet afgevoerd indien we het binnenkrijgen. Zodra het voldoende ophoopt in de longen ontstaat er kanker.

De menselijke filters zijn ook niet uitgerust voor koolstofvoetballetjes en n pijpjes; nanodeeltjes vinden ongestoord hun weg door de huid en longblaasjes, nemen de bloed-hersenbarrière met gemak en vinden ongestoord hun weg door de placenta van moeder naar foetus.

Landbouw

Nanodeeltjes zijn slechts een eerste stap in de ontwikkeling van nanotechnologie. Met de leuke nieuwe moleculen kunnen computerchips en sensoren worden ontwikkeld die vele malen kleiner, sneller en goedkoper zijn dan de huidige generatie metalen chips. Hier zijn allerlei toepassingen voor te bedenken, bijvoorbeeld in de landbouw. Totale artificiële controle van voedselproductie komt hiermee binnen handbereik.

Minisensoren kunnen overal 'opgeplakt' worden. Bijvoorbeeld op zaden, waar ze zuurgraad, vochtigheidsgraad etc. kunnen meten. Dergelijke nano-apparaatjes kunnen via radio met elkaar communiceren en elkaars signaal doorgeven tot er een zaadje binnen het bereik van een gsm-zendmast is om de stand van zaken aan de boer (of leverancier) door te geven. Vanwege het formaat kunnen ze erg energiezuinig zijn en met minizonnepaneeltjes aangedreven worden. In massaproductie zijn ze spotgoedkoop.

Ophoping van giftige nanodeeltjes in de voedselketen echter vormt hierbij een groot risico. Probleem is dat dit niet terug te draaien is en dat er geen enkele keuzevrijheid is om wel of niet dit soort technologieën en producten te gebruiken of niet. De deeltjes verspreiden zich buiten het laboratorium diffuus en ongecontroleerd en zijn overwegend niet biologisch afbreekbaar. Daarnaast blijven pesticiden toegepast worden.

Een ander gevaar is de uitbreiding van de 'terminator' technologie die al door gentechwetenschappers is ontwikkeld. 'Terminator' gentech-zaden groeien weliswaar uit tot oogstbare planten maar brengen geen nieuw vruchtbaar zaad voort. Daardoor moet de boer elk jaar opnieuw met een zadenmultinational als Monsanto zaken doen. De nieuwe mogelijkheden die nanotech biedt, maken het mogelijk om op afstand bedienbare zaden te produceren die letterlijk uitgezet kunnen worden als de boer niet betaalt (of om welke reden dan ook).

BANG

Nanotechnologie is niet zozeer één technologie als wel een reeks technologische ontwikkelingen. Deze zijn te combineren met andere wetenschappen als biotechnologie, cognitieve wetenschap, informatiewetenschap en neurobiologie. Het samenvallen van deze velden wordt 'convergence' genoemd en meer trendy aangeduid als BANG (bits atoms neurons genes).

Biotechnologen werken hard aan het ontwerpen van nieuwe levensvormen. Cellen hebben een aantal handige kwaliteiten, met name de mogelijkheid zich te vermeerderen en complexe moleculen (zoals eiwitten) aan te maken. Nieuwe levensvormen waarvan de DNA-code in het lab bepaald kan worden zijn handig voor allerlei mogelijke toepassingen.

Waar voorheen bij gentech nog overwegend met hele genen heen en weer werd geschoven, gaan nanobiowetenschappers een stap verder; inmiddels is er een nieuwe nucleotide (bouwsteen van DNA) ontwikkeld; naast A, C, G, en T, is er nu de kunstmatige 'F'.

Biotechnologie biedt met het in kaart brengen van het menselijk genoom de informatiebasis die nodig is voor effectieve eugenese (= 'verbeteren' van de mens). Zo ver waren we al. Nanotechnologie biedt de mogelijkheid tot het live veranderen van het DNA van alle levende wezens.

In de niet al te verre toekomst zou je (als je over de middelen beschikt) wellicht de codes die bijvoorbeeld je spierweefsel regelen, kunnen verbeteren met een injectie nanodeeltjes die jouw genetische code veranderen. Hopelijk werken de programmeurs niet bij Microsoft want dan weet je dat je elke maand de programmeerfouten moet herstellen...

Na het menselijk genoom moet nu het menselijk 'neuroon' nog in kaart worden gebracht: de functie van al onze hersencellen. Als dat bekend is, kunnen met nanotechnologie ook dáár specifieke veranderingen worden aangebracht. Bedenk zelf maar wat dat allemaal voor mogelijkheden biedt.

Militair

Het militaire potentieel van nanotechnologie ligt voor de hand en wordt nauwelijks verhuld. Het National Nanotechnology Initiative (NNI), het met miljarden bedeelde nano-platform van de regering van de Verenigde Staten, omschrijft haar doelstelling als volgt: 'Het verzekeren van de leidende positie van de VS in nanotechnologie welke noodzakelijk is voor het verbeteren van menselijke gezondheid, economische gezondheid en nationale veiligheid.'

Het is van belang om te realiseren dat het onderzoek dat door het NNI wordt uitgevoerd om de volksgezondheid te verbeteren, evenzeer die volksgezondheid kan schaden. Nanodeeltjes die kankercellen weten uit te schakelen kunnen evengoed voor andere doeleinden worden gebruikt. Zie hier de militaire toepassing. Medici die het goed bedoelen werken gewild of ongewild mee aan homeland security.

Nano-biotechnologie biedt bovendien mogelijkheden voor de productie van chemische of biologische wapens die enkel mensen treffen met een bepaalde genetische afkomst. Nanosensoren in massaproductie bieden observatiemogelijkheden die de huidige camerasystemen tot pinda's reduceren. De volgende generatie supercomputerchips gebaseerd op koolstofpijpjes biedt de rekenkracht om de enorme informatiestromen te verwerken.

Olie-tekort

Binnen een paar jaar zal de olieproductie afnemen. In ogenschouw nemend wat een ecologische ramp en sociale ontwrichting fossiele brandstoffen hebben aangericht, is dat goed nieuws. Mits ze niet vervangen worden door nieuwe technieken die deze ellende in stand houden. In plaats van te zoeken naar een levensstijl die weinig energie vergt, moeten wetenschappers met technologische oplossingen komen, is de heersende opinie.

Massamedia schetsen waterstof als alternatief. Waterstof is echter een energiedrager, geen energiebron. Elektriciteit is nodig om water te splitsen zodat waterstof ontstaat dat als brandstof kan dienen. Nanowetenschappers zoeken naar oplossingen voor dit probleem, bijvoorbeeld in de vorm van een titaniumoxidekeramiek dat zonne-energie opvangt en daarmee water kan splitsen.

In de praktijk worden dit soort ontdekkingen direct gemonopoliseerd door de energie-industrie. Of de nanoproducten op tijd in productie komen om de tekorten aan fossiele brandstof op te vangen, valt te betwijfelen. Mocht het echter lukken dan is de dominantie van de energie-multinationals voorlopig nog niet afgelopen.

Macht

Al het wetenschappelijk onderzoek vindt plaats in het kader van de industrieel-kapitalistische samenleving. Die samenleving is voor haar voortbestaan afhankelijk van technologische 'vooruitgang'. Nanotechnologie en technologische convergentie voorspellen een nieuwe technologische revolutie en bieden de mogelijkheid tot ongekende controle over materie. Macht die niemand in handen mag hebben.

Verzet tegen nanotechnologie bevindt zich nog in de kinderschoenen. Zo ongeveer alle multinationals doen onderzoek naar nanotech-toepassingen, dus waar te beginnen? Het starten van een publiekscampagne rond de toxiciteit van nanodeeltjes is een mogelijkheid. Dit zal vermoedelijk leiden tot wetgeving die de ontwikkeling van nanotechnologie vertraagt.

Ongetwijfeld zal er van alles getest moeten worden op konijnen tot en met primaten (om met de resultaten te komen die we al verwachten). Ook de militaire en medische toepassingen van nanotechnologie zullen op primaten worden getest. Primatencentra zijn dus een goed doelwit voor acties tegen nanotechnologie.

Bedrijven die scanning-tunneling microscopen produceren (gepatenteerd door IBM) zijn ook een potentieel doelwit. Deze uiterst precieze elektronenmicroscopen zijn nodig om atomen te bekijken. Zonder scanning-tunneling geen nanotechnologie. Ook tegen de fabrieken waar nanopijpjes worden geproduceerd, een belangrijk basis van tal van nanotechnologieën, kan worden geprotesteerd.

In de VS en Groot-Britannië hebben al verschillende acties plaatsgevonden vanuit de anarchistische hoek. Opvallend is de reactie van het bedrijfsleven. Binnen de kortste keren werden actievoerders uitgenodigd voor conferenties en ronde tafel gesprekken omtrent 'ethisch' en 'duurzaam' gebruik van nanotech, of 'nanotech en de oplossing van het wereldvoedselprobleem'. Vooralsnog lijkt inkapselen en daarmee het onschadelijk maken van het protest de gekozen tactiek van het bedrijfsleven.

De auteur is actief binnen de organisatie Vrienden van GroenFront!

Om op de hoogte te blijven over nanotech: http://lists.groenfront.nl/mailman/listinfo/nano.

Zie voor meer informatie ook:

http://www.etcgroup.org/documents/TinyPrimer_English.pdf

Naar boven