Обеспечение безопасности наночастиц в красках и покрытиях

В последние годы наблюдается взрывной рост числа продуктов на основе нанотехнологий. Исследования в этой области привлекают значительный научный интерес, отчасти из-за широкого спектра потенциальных применений в биомедицине, электронике и производстве покрытий.

Это развитие открывает как возможности, так и проблемы. Хотя манипулирование материалами и частицами на атомном и молекулярном уровне открыло двери для новых инноваций, оно также вызвало серьёзные опасения по поводу здоровья и безопасности.

Одна из таких проблем — влияние вдыхаемых наночастиц, которые содержатся в ряде конечных продуктов, например, в красках. Также существуют опасения, что сброс некоторых из этих наночастиц в реки и ручьи может повреждать жаберные мембраны рыб и ракообразных.

Проект NANOFLOC (Электро-агломерация и сепарация искусственных наночастиц из технологической и сточной воды в лакокрасочной промышленности для минимизации рисков для здоровья и окружающей среды), финансируемый ЕС, был запущен в январе 2013 года для решения именно этой проблемы. Его цель — разработать систему, способную эффективно и экономично удалять наночастицы, чтобы предотвращать загрязнение и способствовать дальнейшему развитию инновационных и безопасных нанопродуктов.

Инновация NANOFLOC основана на новой технологии электроагломерации, которая, по мнению команды, может эффективно удалять взвешенные твердые частицы до субмикронного уровня. Система работает за счёт дестабилизации наносуспензий и агломерации заряженных частиц в растворах с помощью электрических полей, что позволяет избежать использования химикатов.

Эта технология экономична, компактна и экологична. Будет создан инновационный реактор для агломерации и стабилизации этих агломератов (или хлопьев), а также реакционная камера и интеллектуальная система управления процессом (PCU).

Проект, который получит 1 141 968 евро финансирования от ЕС в рамках программы FP7 «Исследования в пользу малых и средних предприятий», может оказаться крайне значимым как для экологии, так и для экономики. В настоящее время единственным эффективным способом удаления наночастиц из воды является применение энергоёмких методов, таких как обратный осмос — технология очистки воды с использованием полупроницаемой мембраны.

Отрасли, интенсивно использующие наночастицы (например, сектор красок и покрытий), могут получить значительную выгоду от экономичной технологии удаления наночастиц из отработанной воды. Ожидается, что использование нанотехнологий в этом секторе будет расти экспоненциально: к 2016 году производители транспортных средств по закону будут обязаны использовать антицарапающие краски и покрытия для своих автомобилей.

Полученные на данный момент результаты проекта обнадёживают в отношении технологии электро-коагуляции для красок. На недавней встрече проекта в Штутгарте рассматривались диоксид титана и алюминиевые чешуйки, а также была представлена потенциальная реакционная камера для электро-коагуляции.