Аналитика

Нанотехнологии и безопасность

Резнев А.А.
Государственное учреждение «Войсковая часть 35533» (ФСБ России)
 
В связи с развитием нанотехнологии в сфере производства новых материалов и предметов материального потребления (в том числе пищевых продуктов) может произойти передел сферы производства и рынков сбыта продукции, что, в свою очередь, может повлечь на первоначальном этапе рост безработицы и возникновение социального напряжения. При этом возможно сосредоточение или монополизация нанотехнологического производства в собственности одной или нескольких крупных корпораций в развитых странах и, как следствие, диктат своих условий остальным странам, не обладающим нанотехнологиями.
Новые наноструктурированные материалы, синтезируемые нетрадиционными способами, как правило, на основе углерода, но обладающие сверхвысокой твердостью, прочностью, гибкостью и малым удельным весом, могут оказать влияние на рынок полезных ископаемых, связанный с добычей металлических руд и, в первую очередь, редких металлов, используемых в качестве легирующих добавок (кобальт, никель, редкоземельные металлы). Это может привести к изменению структуры сырьевого и металлургического рынков и значительно сказаться на экономическом развитии отдельных стран.
Стремительное сокращение запасов дешевых углеводородов и появление наноматериалов открывает возможности в XXI веке для создания альтернативных источников энергии. Особые перспективы уделяются водороду, входящему в состав всех органических веществ и воды. Начиная с 2001 года, начали анонсироваться государственные НИОКР в области водородной энергетики. Крупные исследовательские программы рассчитаны на период до 2020 года и нацелены на уменьшение зависимости развитых стран от импорта энергоресурсов. Успехи нанотехнологии позволят эффективно решать вопросы получения, хранения и использования водорода. Например, с целью создания эффективных топливных элементов для транспортных средств или изолированных источников энергии небольшого и среднего размера, проводятся интенсивные поиски путей повышения эффективности аккумулирования водорода, создания градиентно-пористых мембранных структур и катализаторов, способных обеспечить быструю рекомбинацию водорода и кислорода.
Прогнозируется, что достижения нанотехнологии в сфере энергетики могут существенно повлиять на структуру международного рынка энергоносителей и привести к глобальным изменениям геополитического характера.
Работы в области нанотехнологий, не связанные с явным созданием оружия массового поражения (в условиях невозможности их контроля), могут быть направлены рядом «малых» стран на решение задач ассиметричного, но эффективного ответа государствам с высоким уровнем научно-производственного и человеческого потенциала путем внесения так называемого локального биологического «хаоса».
Химическое и биологическое оружие, вновь разработанное или модифицированное при помощи нанотехнологий, может быть более опасным, а скрыть его будет значительно проще. Предполагается, что станет возможным создание новых типов оружия для поражения человека на расстоянии, которые будет очень сложно обнаружить или нейтрализовать. При этом в ряде открытых публикаций прогнозируется, что уже в настоящее время в принципе возможна разработка и изготовление биологического или химического оружия группой людей с небольшими финансовыми возможностями. При таком развитии событий террористы и криминалитет, получившие доступ к нанотехнологиям, могут нанести государству существенный урон. В этой связи следует упомянуть о возможных угрозах использования террористическими и криминальными структурами новейших микроминиатюрных технических средств для получения конфиденциальной информации с целью нарушения работы органов государственной власти.
С использованием микроминиатюрных роботов уже сейчас прогнозируется возможность создания микроминиатюрных распределенных систем, на базе которых могут быть созданы обширные сети наблюдения за помещениями, зданиями и целыми районами. При этом обнаружение и уничтожение части такой наблюдательной сети не приведет к прекращению её функционирования вследствие предусматриваемой её избыточности - большого числа каналов получения и передачи информации. Такие интеллектуальные сети могут адаптировать свой алгоритм работы в зависимости от обстановки и решать не только пассивные (съём информации), но и активные задачи – нарушение функционирования объектов (боеприпасов, оборудование и линии связи, людей и др.).
В этой связи актуальна задача создания адаптивных «интеллектуальных сред», которые будут выполнять функции интерфейса между людьми и окружающей средой практически в любых условиях. «Интеллектуальные среды», моделируя возможные варианты развития событий в реальном времени, позволят выявлять существующие и потенциальные угрозы и, взаимодействуя с доступными информационно-компьютерными сетями, будут предпринимать активные действия для выполнения широкого спектра задач обеспечения безопасности.
Наноматериалы, как правило, легче вступают в химические превращения, нежели более крупные объекты того же состава, и поэтому способны образовывать комплексные соединения с ранее неизвестными свойствами. Ситуация осложняется тем, что многие наноструктуры производятся не одним, а несколькими способами. Это обстоятельство увеличивает ассортимент рисков, с которыми могут сталкиваться или уже сталкиваются работники технологической наноиндустрии. С другой стороны, оно дает основание предположить, что внешне одни и те же «нанопродукты», изготовленные на основе различных технологий, будут оказывать неодинаковое воздействие на человека и его среду обитания.
Проникновение наночастиц в биосферу чревато многими последствиями, прогнозировать которые пока не представляется возможным из-за недостатка информации. Серьезное изучение поведения наночастиц в окружающей среде началось лишь недавно. Известно, например, что наночастицы способны накапливаться в воздухе, почве и сточных водах, однако пока не хватает данных для точного моделирования таких процессов. Наночастицы могут разрушаться под действием света и химических веществ, а также при контактах с микроорганизмами, но и эти процессы пока что недостаточно хорошо изучены.
Наночастицы могут легко проникать в организм человека и животных через кожу, респираторную систему и желудочно-кишечный тракт. В открытой печати появилась информация, что некоторые нанообъекты могут оказывать разрушающее действие на клетки различных тканей. В частности, такое воздействие оказывают углеродные нанотрубки, которые считают одним из самых перспективных наноматериалов близкого будущего. Например, как установили исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) США, однослойные углеродные нанотрубки длиной до 200 нанометров, покрытые фрагментами ДНК, беспрепятственно проникают внутрь клеток легких, и поэтому могут представлять угрозу для здоровья человека. Также установлено, что вдыхание наночастиц полистирола не только вызывает воспаление легочной ткани, но и провоцирует тромбоз кровеносных сосудов. Есть сведения, что углеродные наночастицы могут вызывать расстройства сердечной деятельности и подавлять активность иммунной системы. В открытых источниках есть сведения об опытах на аквариумных рыбах и собаках, которые показали, что фуллерены - многоатомные шаровидные молекулы углерода сечением несколько нанометров, могут разрушать ткани мозга.
В настоящее время активно проводятся разработки медицинских нанороботов, способных функционировать внутри человеческого организма с целью оперативного или медикаментозного лечения. При помощи нанотехнологий потенциально могут быть созданы медицинские устройства и препараты, которые позволят модифицировать структуру мозга или осуществлять стимуляцию определенных его отделов для получения эффектов, имитирующих любые формы психической активности, и в дальнейшем стать основой «нанотехнологической наркомании».
Развитие нанотехнологий может дать существенные преимущества государству, обладающему этими технологиями, в военной области. В настоящее время военные исследования в мире ведутся по шести основным направлениям: технологии создания и противодействия «необнаруживаемости», энергетические ресурсы, самовосстанавливающиеся системы (например, позволяющие автоматически восстанавливать поврежденную поверхность устройства или изменять ее цвет), связь, а также устройства обнаружения химических и биологических загрязнений. Некоторые эксперты утверждают, что военные разработки в области нанотехнологии будут ориентированы на уничтожение живой силы противника в ходе боевых действий, а не военной техники, промышленных или гражданских объектов.
Нанотехнологии находят всё более широкое применение в технике, появляется возможность создания микроминиатюрных устройств военного и специального назначения. В этой связи существует ещё один аспект угроз, связанных с проблемой миниатюризации. В наиболее полной степени он направлен на определение опасности и необходимости превентивного контроля военного или специального применения нано- микросистем для химического, биологического и медицинского анализа, имплантируемых в тело человека.
Архив материалов
2011 | 2010 | 2009 | 2008

Новые материалы

Станьте экспертом компании Abercade
Разработка сайта - Astronim*
Разработка сайта
Astronim*