European Observatory for Nanomaterials

Nanomateriały są stosowane w farbach i powłokach, na przykład w celu zwiększenia trwałości i zapewnienia nowych funkcji, tj. nieprzyjmowania wody/brudu, łatwego czyszczenia, odporności na środki przeciwdrobnoustrojowe lub odporności na zarysowania. Obecnie najważniejszymi nanomateriałami w branży farb i powłok są nanoformy ditlenku tytanu i ditlenku krzemu. Nanoditlenek tytanu jest stosowany w powłokach głównie w celu wykorzystania jego aktywności fotokatalitycznej, która umożliwia uzyskanie samoczyszczących się powierzchni. Dodatek syntetycznej krzemionki amorficznej może zwiększać twardość oraz odporność na ścieranie, zarysowania i czynniki atmosferyczne. Ponadto pod kątem możliwych przyszłych zastosowań w farbach obecnie badane są nanoformy srebra, tlenku cynku, tlenku glinu, dwutlenku ceru, tlenku miedzi i tlenku magnezu.

Atramenty i tonery mogą z różnych powodów zawierać nanomateriały. Sam pigment może zawierać nanocząstki, a wielkość ziaren pigmentu może wpływać na kolor druku. Pigmenty stosowane w drukarkach atramentowych mogą zawierać nanomateriały, aby uniknąć zatkania dysz drukujących.

W obszarze produktów leczniczych nanomateriały są najczęściej stosowane jako substancje pomocnicze, tj. substancje, które służą jako nośnik lub podłoże leku, same pozostając nieaktywne. Szereg tabletek, czopków i kremów zawiera nanomateriały takie jak syntetyczna krzemionka amorficzna, która jest stosowana do kontrolowania lepkości oraz jednorodności składników czynnych. Ponadto nanocząstki srebra były przez wiele lat używane jako środki przeciwbakteryjne przy opatrywaniu ran.

Nanotechnologia odgrywa ważną rolę również w przemyśle kosmetycznym. Nanomateriały można znaleźć w wielu produktach kosmetycznych, w tym w produktach nawilżających, produktach do pielęgnacji włosów, kosmetykach kolorowych i produktach ochrony przeciwsłonecznej. Do głównych zalet stosowania nanocząstek w środkach higieny osobistej należą poprawę stabilności składników kosmetycznych (np. witamin, nienasyconych kwasów tłuszczowych i substancji przeciwutleniających) poprzez zamknięcie ich wewnątrz nanocząstek; skuteczna ochrona skóry przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym (UV); estetyka produktów (np. w mineralnych filtrach przeciwsłonecznych zastosowanie mniejszych cząstek aktywnego minerału umożliwia nanoszenie tych produktów bez pozostawiania widocznego białego filmu na skórze); ukierunkowanie substancji czynnej na konkretne komórki lub określony organ oraz umożliwienie kontrolowanego uwalniania substancji czynnych w celu wydłużenia działania – wiedza specjalistyczna wykorzystywana również w pracach nad produktami leczniczymi.

Nanomateriały (takie jak sadza) dodawane są do gumy, z której wytwarzane są opony i inne wyroby, gdyż zwiększają wytrzymałość tego surowca. Do tego samego celu mogą być stosowane także inne nanomateriały, takie jak krzemionka. Pozwalają one wydłużyć okres trwałości opon i zmniejszyć koszty, zarówno z punktu widzenia konsumentów, jak i producentów.

Nanotechnologia stosowana jest w niektórych produktach elektronicznych, takich jak ekrany komputerowe, w celu zmniejszenia ich ciężaru i zużycia energii. Nanotechnologia może zapewnić wysoką wydajność energetyczną przy wyższych szybkościach działania. Może również służyć do produkcji chipów komputerowych i ułatwiać miniaturyzację tranzystorów występujących w obwodach drukowanych. Nanotechnologia jest również wykorzystywana do zwiększenia szybkości komputerów oraz pojemności dysków twardych i przenośnych urządzeń pamięci masowej. Na rynku pojawiają się nowe ekrany telewizyjne, wykorzystujące kwantowe kropki, znane również pod nazwą nanokryształów półprzewodnikowych.

Branża tworzyw sztucznych jest obszarem, w którym nanotechnologie są powszechnie stosowane. Rozwój nanokompozytów, tj. wzmocnionych polimerów zawierających nanomateriały, jest jednym z najistotniejszych zastosowań w dziedzinie (nowych) materiałów. Tworzywa termoplastyczne wzmocnione dzięki nanotechnologii mogą być odporne na ciepło, mieć zmniejszoną palność, zapewniać stabilność i przewodzić elektryczność. Przykładowo azotek tytanu jest niezwykle twardym materiałem stosowanym w tworzywach sztucznych takich jak kolby z politereftalanu etylenu (PET), aby poprawić ich właściwości fizyczne i zwiększyć wydajność procesów wytwarzania PET.

Wiele obecnie stosowanych wyrobów włókienniczych zawiera nanomateriały. Niektóre tekstylia dla niemowląt mogą być pokryte nanosrebrem w celu zapewnienia ochrony antybakteryjnej. Nanoditlenek tytanu w odzieży plażowej zapewnia ochronę przed promieniowaniem UV. Wiele wodoodpornych kurtek górskich i obrusów plamoodpornych jest pokrytych nanocząstkami syntetycznej krzemionki amorficznej. Aby zwiększyć odporność na ścieranie, wyroby włókiennicze mogą być pokryte nanotlenkiem glinu, nanorurkami węglowymi lub nanocząstkami syntetycznej krzemionki amorficznej.

Większość miękkich zabawek zawiera nanomateriały o właściwościach przeciwbakteryjnych – pomagają one utrzymać zabawki w czystości i zwiększają ich trwałość. Farbki dla dzieci mogą zawierać nanomateriały, gdyż stanowią one składnik wielu pigmentów.

W produktach sportowych najczęściej stosowanym nanomateriałem są nanorurki węglowe. Są one powszechnie stosowane do produkcji lżejszego, ale jednocześnie mniej elastycznego sprzętu, takiego jak: rakiety tenisowe, kije golfowe i ramy rowerowe.

W UE dopuszcza się stosowanie coraz większej liczby aktywnych składników produktów biobójczych. Użycie niektórych z tych składników w formie nanocząstek może w przyszłości umożliwić uzyskanie szczególnie użytecznych produktów, lecz wprowadzenie na rynek środków biobójczych zawierających nanomateriały może wymagać uzyskania oddzielnej zgody i przeprowadzenia analizy ryzyka. Nanomateriały występujące w składzie produktu biobójczego muszą być wyraźnie oznaczone słowem “nano”.

Nanotechnologia ma zastosowania również w sektorze spożywczym. Główne dotychczasowe osiągnięcia w tej dziedzinie mają na celu zmienianie konsystencji składników żywności, kapsułkowanie składników żywności lub dodatków, tworzenie nowych smaków, kontrolowanie uwalniania dodatków smakowych i środków aromatyzujących, opracowanie nanosensorów na potrzeby identyfikowalności i monitorowania stanu żywności podczas transportu i przechowywania oraz zwiększenie biodostępności składników odżywczych.