Nanoteknologi er et ord vi hører stadig oftere. Men hva er egentlig nanoteknologi?
Det finnes allerede en rekke anvendelser av nanoteknologi i hverdagen vår: briller som ikke dugger eller får riper, ski som glir bedre, solkrem som beskytter bedre, vinduer som ikke må vaskes, klær som ikke får flekker. For ikke å snakke om alle anvendelsene som skyldes at komponentene i elektroniske apparater er blitt mindre og mindre: mobiltelefoner med kamera og internett-tilgang, GPS i biler, PC’er med stadig større lagringskapasitet, for å nevne noen.
Hva er så nano? Nano kommer fra gresk og betyr dverg, og ordet brukes som forstavelse for å beskrive en størrelsesorden: En nanometer (nm) er 10-9 meter, eller en milliarddels meter. Som illustrasjon er dette lengden som fingerneglene våre vokser på ett sekund. 1 nm tilsvarer omtrent størrelsen på et atom, og det er på denne skalaen nanoteknologien opererer. Med nanoteknologi kan forskere se og flytte atomer og molekyler, bygge med naturens byggeklosser, og lage nye materialer som ikke finnes i naturen fra før.
Fra naturen vet vi at det betyr mye hvordan atomer og molekyler er satt sammen. Tenk bare på karbon, der de samme atomene (C-atomer) kan settes sammen på forskjellige måter og bli enten kull, diamant eller grafitt. Og i nyere tid har forskere klart å fremstille enda flere former av karbon, såkalte nanorør – der karbonatomene danner en slags hønsenetting som er rullet sammen i sugerørsform. Disse har helt spesielle egenskaper, blant annet er de 6 ganger sterkere og lettere enn stål.
Nanoteknologi er ikke begrenset til ett fag. Tvert i mot er det en betegnelse på teknologi som foregår på nanoskala, og spenner på tvers av biologi, fysikk, kjemi, medisin, IKT og kognitiv vitenskap. Nanoteknologi har derfor gitt og vil gi et bredt spekter av anvendelser.
Eksempler innenfor medisin er nanopartikler med bakteriedrepende effekt som brukes i bandasjer på sykehus, eller små bærere av medisiner som kan sendes inn i kroppen for å angripe kreftceller målrettet og la de friske få leve. Nanoteknologien kan også bidra til å lage kunstige vev eller proteser som tas bedre i mot av kroppen. Andre eksempler er persontilpasset diagnose og overvåking av helsetilstand gjennom små chips i kroppen.
Men nanoteknologien har også store muligheter innenfor fornybar energi, for eksempel for utvikling av solceller med økt effektivitet, eller realiseringen av et fremtidig hydrogensamfunn der rent hydrogen kan produseres og lagres effektivt, for deretter å brukes som brennstoff for å lage elektrisk strøm.
Nanoteknologiene har en iboende evne til å skape helt nye materialer som ikke finnes i naturen fra før, og til å omdanne eksisterende materialer til noe naturen finner nytt og ukjent, eller i uvante konsentrasjoner og nye sammenhenger. Dette reiser en rekke spørsmål knyttet til både sikkerhet, etikk og samfunnsimplikasjoner.
En utfordring gjelder helse-, miljø- og sikkerhets- (HMS) aspekter knyttet til nye nanomaterialer, og da spesielt nanopartikler. Disse kjennetegnes av et stort forhold mellom overflate og volum, og stor overflate fører til stor reaksjonsevne. Det betyr at reaksjoner som vi kjenner til på makroskopisk nivå, blir svært forsterket når materialet foreligger som nanopartikler. Dette utgjør nettopp noe av det attraktive ved nanopartikler, fordi det gir dem nye og spennende egenskaper. Men det utgjør også et risikomoment, da ingen vet nøyaktig hvilken effekt slike partikler kan ha hvis de kommer i kontakt med mennesker og miljø. I dag brukes nanopartikler av sølv som bakteriedrepende belegg i noen kjøleskap, og det er delte meninger om mulige skadevirkninger. Det er derfor viktig å studere nye partikler før de tas i bruk, og det foregår omfattende forskning på området både i Norge og utlandet.
Et gjennomgående normativt prinsipp som har fått bred internasjonal aksept, er at nanoteknologiske produkter enn så lenge bør fremstilles, håndteres og selges med størst mulig varsomhet etter en ”føre var” tankegang. I dette ligger at ”der hvor det foreligger trussel om fare skal mangel på vitenskapelig visshet ikke kunne brukes som begrunnelse for å utsette eller unngå å implementere korrigerende tiltak”. Føre-var-prinsippet har konsekvenser for regulering og forvaltning, men også for forskning. I praksis betyr dette at forskere på området skal (I) identifisere usikkerhet og faremomenter, (II) vektlegge usikkerhet ved å initiere forskning på utilsiktede konsekvenser og (III) kommunisere usikkerhet til andre forskere, allmennheten og beslutningstakere.
En utfordring som gjelder for både nanoteknologi og andre nye teknologier, er å få anvendelsene globale. Dersom anvendelsene blir ”for dyre”, kan dette bidra til å forsterke avstanden mellom rik og fattig, for eksempel ved at de som har best råd, kan ”kjøpe” seg bedre helse og i ytterste konsekvens bedre kroppsfunksjoner. Denne utfordringen er ofte omtalt som ”nano-kløften”. Nanoteknologien åpner også for enklere og billigere diagnose av en rekke sykdommer, og reiser dermed spørsmålet om kapasitet til å følge opp med behandling. Vil dette forsterke skjevheten som allerede eksisterer når det gjelder bruk av helsepenger til rike og fattige? Et annet aspekt av nano-kløften er at de samfunnsgruppene med lavest sosial status potensielt kan bli hardest rammet av mulige helserisikoer knyttet til produksjon av nanomaterialer, dersom produksjonen legges til lavinntektsområder.
Nanoteknologi har også anvendelser på områder der mange vil mene at forskningen bør forbys. Ett eksempel er militær teknologi, ikke minst med tanke på biologisk krigføring. Et scenario som kan skremme mange, er utvikling av genetisk modifiserte bakterier som kan gjøre soldater mer motstandsdyktige overfor sykdommer. En rekke forskere og andre har argumentert for å innføre et fullstendig moratorium på militær bruk av nanoteknologi.
Et annet omdiskutert forskningsområde er forsøket på å skape celler som kan replisere seg selv fra ikke-levende organisk eller uorganisk materiale. Generelt er all forskning som innebærer nye livsformer eller modifisering av kjente livsformer, grunnlag for betydelig skepsis og uenighet. Nettopp slike temaer har også vært kilde til flere skrekkscenarier i form av science fiction-historier, der de nye livsformene på nanoskala kommer ut av kontroll og ”tar over” på skremmende måter (jf f eks Eric Drexlers roman Engines of Creation fra 1986).
Nanoteknologi kombinert med andre teknologier har potensial til å utbedre skader og ”forbedre” kroppen vår. For eksempel kan den gi oss kunstig syn, ved at signaler fra spesiallagde briller kobles direkte til hjernen. Hvorfor skulle vi så ikke utnytte anledningen til å skaffe oss bedre syn enn det naturen har utstyrt oss med, for eksempel ved å åpne for infrarødt syn slik at vi kan se om natten? Et annet eksempel er utvikling av behandlingsmetoder mot svekket hjernevirksomhet i alderdommen. Hvis nanoteknologien kan bidra til å utvikle medisiner for å motvirke dette, hva skjer hvis vi bruker dem til å forbedre hjernefunksjonene til friske mennesker? Og hvis det åpnes for dette, hvilken effekt vil det få for forholdet mellom rik og fattig – og for arten mennesker? Hvor går grensen mellom å behandle og forbedre?
Men nanoteknologi kan også brukes til å løse store, globale utfordringer som rammer befolkningen i den tredje verden. Ett eksempel er utvikling at teknologi for vannrensing, som kan bidra til å senke den høye dødeligheten som skyldes urent vann. Et annet eksempel er utvikling av vaksiner som tåler transport uten kjøling, eller som kan gis på enklere måter enn i dag og dermed reduserer kravene til lokalt helsepersonell. Nanoteknologi kan også hjelpe fattige land ved å gi dem tilgang til fornybar energi gjennom billige og mer effektive solceller. På disse områdene finnes det allerede mange teknologiske løsninger, men det gjenstår andre utfordringer for at de som trenger det skal kunne dra nytte av dem.
Det foregår forskning på mange av problemstillingene som er nevnt ovenfor, både i Norge og internasjonalt. Norges forskningsråd støtter 6 prosjekter knyttet til etiske, juridiske og samfunnsmessige aspekter (ELSA) av nanoteknologi gjennom programmet Nanoteknologi og nye materialer (NANOMAT) (www.forskningsradet.no/elsa og www.forskningsradet.no/nanomat).
I et norsk prosjekt om HMS-aspekter ved fremstilling av karbonfibre har forskere utviklet en ny testmetode for helseaspekter i nanomaterialer. Testmetoden vil få stor betydning for karbon-nanomaterialer, og vil bli anvendt i den fremtidige utviklingen av karbonfiber-produksjonen.
Et annet ELSA-prosjekt retter fokus mot ulike forståelser av forholdet mellom nanoteknologi og natur, og hvordan dette påvirker utviklingen og bruken av nanoteknologi. Forskerne peker på hvordan ulike diskurser underbygger ulike argumenter om hva vi bør eller ikke bør forske mer på. For eksempel kan oppfatningene ”nanoteknologi er inspirert av naturen”, ”nanoteknologi forbedrer naturen”, eller ”nanoteknologi truer naturen” føre til ganske ulike handlingsmønstre.
Det foregår også forskning som ser på forbrukerrettigheter knyttet til nanoprodukter. Det finnes allerede noen hundre forbruksprodukter på markedet som er basert på nanoteknologi, særlig innenfor tekstiler, sportsutstyr, kosmetikk og informasjonsteknologi. Forskerne ser på hvordan slike produkter blir markedsført og merket, og i hvilken grad forbrukerne forstår og stoler på denne informasjonen.
I et annet prosjekt ser forskerne på bruken av nanopartikler for å levere vaksiner i fisk, og på samspillet mellom teknologiutvikling, risikovurderinger, tillit og forventninger. Prosjektet tar for seg faktorer som ansvar, tillit, risikohåndtering og kommunikasjon med utgangspunkt i denne konkrete teknologien, og vil inneholde en etisk analyse av hvordan tillit kan danne basis for utvikling og bruk av nanoteknologi.
Både nasjonalt og internasjonalt arbeides det for å skape et offentlig rom for bredest mulig debatt rundt nanoteknologiens etiske og samfunnsmessige implikasjoner, for å finne gode måter å håndtere usikkerhet og risiko og for å kunne gi beslutningstakere et bedre utgangspunkt for politikkutforming på området. Slik håper man å legge til rette for en god, forsvarlig og utbytterik utvikling av nanoteknologi i årene fremover.