European Observatory for Nanomaterials

Τα νανοϋλικά χρησιμοποιούνται σε βαφές και επιστρώσεις, για παράδειγμα, για να βελτιώσουν την αντοχή τους και για να προσφέρουν νέες λειτουργίες, όπως απώθηση νερού/λεκέδων, εύκολο καθάρισμα, αντιμικροβιακές ιδιότητες, ή ανθεκτικότητα στη χάραξη. Σήμερα, τα πιο σημαντικά νανοϋλικά για τον κλάδο των χρωμάτων και επιστρώσεων είναι το διοξείδιο του τιτανίου και το διοξείδιο του πυριτίου σε μέγεθος νανοκλίμακας. Το νανοδιοξείδιο του τιτανίου χρησιμοποιείται σε επιστρώσεις, κυρίως για την αξιοποίηση της φωτοκαταλυτικής του δράσης, η οποία έχει ως αποτέλεσμα αυτοκαθαριζόμενες επιφάνειες. Η προσθήκη συνθετικού άμορφου διοξειδίου του πυριτίου μπορεί να ενισχύσει τη σκληρότητα της βαφής, και την ανθεκτικότητά της στην τριβή, τη χάραξη και τις καιρικές συνθήκες. Επιπλέον, ο άργυρος, το οξείδιο του ψευδαργύρου, το οξείδιο του αργιλίου, το διοξείδιο του δημητρίου, το οξείδιο του χαλκού, και το οξείδιο του μαγνησίου σε μέγεθος νανοκλίμακας βρίσκονται υπό εξέταση για μελλοντική χρήση σε βαφές.

Τα μελάνια και τα τόνερ μπορεί να περιέχουν νανοϋλικά για διάφορους λόγους. Οι ίδιες οι χρωστικές ουσίες μπορεί να περιέχουν νανοσωματίδια ενώ το μέγεθος των σωματιδίων των χρωστικών ουσιών μπορεί να επηρεάσει τα χρώματα της εκτύπωσης. Οι χρωστικές ουσίες που χρησιμοποιούνται κατά την εκτύπωση με ψεκασμό μελάνης (inkjet) μπορεί να περιέχουν νανοϋλικά τα οποία αποτρέπουν τη φραγή των ακροφυσίων των εκτυπωτών.

Στη φαρμακοβιομηχανία, τα νανοϋλικά χρησιμοποιούνται κυρίως ως έκδοχα, δηλαδή ως ουσίες που λειτουργούν ως όχημα ή μέσο για ένα φάρμακο, ενώ τα ίδια παραμένουν αδρανή. Πολλά χάπια, υπόθετα και κρέμες περιέχουν νανοϋλικά, όπως συνθετικό άμορφο διοξείδιο του πυριτίου, το οποίο χρησιμοποιείται για να ρυθμίσει το ιξώδες και την ομοιογένεια των δραστικών συστατικών. Επιπλέον, τα νανοσωματίδια αργύρου χρησιμοποιούνται εδώ και πολλά χρόνια ως αντηβακτηριδιακοί παράγοντες στην επίδεση τραυμάτων.

Η νανοτεχνολογία παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στη βιομηχανία των καλλυντικών. Τα νανοϋλικά συναντώνται σε πολλά καλλυντικά προϊόντα, όπως σε ενυδατικές κρέμες, προϊόντα περιποίησης μαλλιών, μακιγιάζ και αντηλιακά. Τα βασικά πλεονεκτήματα της χρήσης των νανοϋλικών στα προϊόντα ατομικής φροντίδας περιλαμβάνουν τη βελτίωση της σταθερότητας των καλλυντικών συστατικών (π.χ. βιταμίνες, ακόρεστα λιπαρά οξέα, και αντιοξειδωτικά), περικλείοντάς τα με τα νανοσωματίδια, την αποτελεσματική προστασία του δέρματος από τη βλαβερή υπεριώδη ακτινοβολία (UV), τη βελτίωση της αισθητικής (π.χ. στα φυσικά αντηλιακά, η χρήση μικρότερων σωματιδίων ενός δραστικού μεταλλικού στοιχείου επιτρέπει την εφαρμογή τους χωρίς να αφήνουν ορατά λευκά σημάδια), στοχεύοντας ένα δραστικό συστατικό στα επιθυμητά κύτταρα ή όργανα, και εξασφαλίζοντας ελεγχόμενη απελευθέρωση των δραστικών συστατικών, για αποτέλεσμα μεγαλύτερης διάρκειας. Αυτή η τεχνογνωσία ερευνάται, επίσης, και στην ανάπτυξη των φαρμακευτικών ουσιών.

Τα νανοϋλικά όπως η αιθάλη χρησιμοποιούνται για να ενισχύσουν το καουτσούκ στα ελαστικά και σε άλλα προϊόντα από καουτσούκ. Για αυτή την εφαρμογή μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν νανοϋλικά, όπως το διοξείδιο του πυριτίου. Κατ’ αυτόν τον τρόπο παρατείνεται η διάρκεια ζωής των ελαστικών και μειώνεται το κόστος τόσο για τους καταναλωτές όσο και για τους κατασκευαστές ελαστικών.

Ορισμένα ηλεκτρονικά προϊόντα όπως οι οθόνες των ηλεκτρονικών υπολογιστών χρησιμοποιούν τη νανοτεχνολογία για να μειώσουν το βάρος τους και την κατανάλωση ενέργειας. Η νανοτεχνολογία μπορεί να παρέχει υψηλή απόδοση ισχύος με υψηλότερες επιχειρησιακές ταχύτητες. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μικροκυκλωμάτων και για τη μείωση του μεγέθους των κρυσταλλοτριόδων που χρησιμοποιούνται στις πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος. Η νανοτεχνολογία χρησιμοποιείται επίσης για την αύξηση της ταχύτητας των ηλεκτρονικών υπολογιστών καθώς και της χωρητικότητας των σκληρών δίσκων και των φορητών μονάδων αποθήκευσης. Στην αγορά κάνουν επίσης την εμφάνισή τους νέες οθόνες τηλεόρασης που χρησιμοποιούν κβαντικές κουκίδες, γνωστές επίσης ως νανοκρύσταλλοι ημιαγωγών.

Η βιομηχανία πλαστικών είναι ένας κλάδος όπου η χρήση της νανοτεχνολογίας είναι ευρέως διαδεδομένη. Η ανάπτυξη των νανοσύνθετων, δηλαδή ενισχυμένων πολυμερών με τη χρήση νανοϋλικών, είναι μία από τις πιο σημαντικές εφαρμογές στον κλάδο των (νέων) υλικών. Τα θερμοπλαστικά που ενισχύονται με τη χρήση της νανοτεχνολογίας είναι ανθεκτικά στη θερμότητα, φλογοεπιβραδυντικά, εξασφαλίζουν σταθερότητα και είναι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος. Το νιτρίδιο του τιτανίου, για παράδειγμα, είναι ένα εξαιρετικά σκληρό υλικό που χρησιμοποιείται σε πλαστικά, π.χ. στις φιάλες από τετραφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET), για να βελτιώσει τις φυσικές τους ιδιότητες και την αποδοτικότητα της παραγωγικής διαδικασίας του PET.

Πολλά από τα υφάσματα που χρησιμοποιούνται συχνά σήμερα περιέχουν νανοϋλικά. Κάποια υφάσματα βρεφικών ειδών μπορεί να έχουν επικάλυψη νανοαργύρου, για αντιβακτηριδιακή προστασία. Το νανοδιοξείδιο τιτανίου παρέχει αντηλιακή προστασία σε ενδύματα για την παραλία. Πολλά αδιάβροχα μπουφάν ορειβασίας και αδιάβροχα τραπεζομάντιλα έχουν επικάλυψη νανοσυνθετικού άμορφου διοξειδίου του πυριτίου. Για να ενισχυθεί η ανθεκτικότητά τους στην τριβή, τα υφάσματα μπορούν να επικαλυφθούν με νανοοξείδιο αργιλίου, νανοσωλήνες άνθρακα, ή νανοσυνθετικό άμορφο διοξείδιο του πυριτίου.

Τα λούτρινα παιχνίδια περιέχουν συνήθως νανοϋλικά που διαθέτουν αντιμικροβιακές ιδιότητες - διατηρούν τα παιχνίδια καθαρά και παρατείνουν τη διάρκεια ζωής τους. Οι παιδικές βαφές μπορεί επίσης να περιέχουν νανοϋλικά, καθώς χρησιμοποιούνται σε πολλές χρωστικές ουσίες.

Στα αθλητικά είδη, το πιο κοινό νανοϋλικό είναι οι νανοσωλήνες άνθρακα. Χρησιμοποιούνται ευρέως για την κατασκευή πιο ελαφριού, και ταυτόχρονα πιο ανθεκτικού εξοπλισμού, π.χ. σε ρακέτες του τένις, μπαστούνια του γκολφ και σκελετούς ποδηλάτων.

Στην ΕΕ εγκρίνονται όλο και περισσότερα δραστικά συστατικά σε βιοκτόνα. Το νανο-μέγεθος ορισμένων συστατικών μπορεί στο μέλλον να αποφέρει ορισμένα οφέλη ως προς τη χρήση των εν λόγω προϊόντων, αν και μπορεί να απαιτείται ξεχωριστή έγκριση και εκτίμηση κινδύνου για τα βιοκτόνα που περιέχουν νανοϋλικά. Στα βιοκτόνα που χρησιμοποιούν νανοϋλικά, στον κατάλογο των συστατικών του προϊόντος, το συγκεκριμένο νανοϋλικό που χρησιμοποιείται πρέπει να φέρει τη σήμανση «νανο».

Η νανοτεχνολογία έχει, επίσης, εφαρμογές και στον κλάδο των τροφίμων. Οι βασικές εξελίξεις έως σήμερα έχουν στόχο να μεταβάλουν την υφή των συστατικών των τροφίμων, να περικλείουν τα συστατικά ή τα πρόσθετα των τροφίμων, να ρυθμίσουν την απελευθέρωση των αρωμάτων, να δημιουργήσουν νανοαισθητήρες για την ιχνηλασιμότητα και την παρακολούθηση της κατάστασης των τροφίμων κατά τη μεταφορά και την αποθήκευσή τους, ή/και να αυξήσουν τη βιοδιαθεσιμότητα των θρεπτικών συστατικών.