Nanotechnologie

18.6.2013 | Nanotechnologie

13068Bild Nano Antioxidans
ETH-Forscher koppelten Gallussäure mit Siliziumdioxid-Nanoteilchen, um das Antioxidans zu stabilisieren. Grafik: Edisa Balje / ETH Zürich

Antioxidantien schützen Eiweisse und Erbsubstanz vor unerwünschter Oxidation. Sie kommen in Gemüsearten, Kaffee, Tee oder Rotwein natürlicherweise vor. Industriell werden Antioxidantien als Zusatzstoffe in Lebensmitteln, Lebensmittelverpackungen, Arzneimitteln, Kosmetika (Anti-Aging-Produkte) aber auch im Gummi für Autopneus verwendet. Ein Problem beim Einsatz von Antioxidantien entsteht dadurch, dass die Moleküle nicht sehr stabil sind und dadurch ihre antioxidative Wirkung verlieren. Wissenschaftler der ETH Zürich haben nun ein Nano-Antioxidans entwickelt, das deutlich stabiler ist als herkömmliche Antioxidantien. Das Nano-Antioxidans besteht aus Siliziumdioxid-Nanopartikel und einem natürlich vorkommenden Antioxidans (Gallussäure, die zu den Molekülen mit der besten antioxidativen Wirkung gehört). Das Nano-Antioxidans ist länger haltbar und temperaturresistent. Die Forscher haben ihr Nano-Antioxidans patentieren lassen. Sie erwarten keine grösseren Probleme betreffend der Sicherheit, denn sowohl Gallussäure als auch Siliziumdioxid-Nanopartikel gelten als unbedenklich und sind heute von den Behörden zugelassen – auch für den Gebrauch in Lebensmitteln – und kommen breit zum Einsatz. Die Wissenschaftler rechnen daher damit, dass gezeigt werden kann, dass das Nano-Antioxidans für Kosmetika und Lebensmittel sicher ist.

14.5.2013 | Nanotechnologie

130514Bild NFP 64 Nanosilber
Die Eawag (Wasserforschungsinstitut der ETH) untersucht den Verbleib von Nanosilber in Kläranlagen. Probennahme in einer Kanalisation bei Glattstollen (ZH). Bild:  Christoph Ort/Eawag

Der weltweite Verbrauch von Nanosilber wird auf etwa 300 Tonnen pro Jahr geschätzt. Silbernanopartikel sind in Hunderten von Produkten im Umlauf, so zum Beispiel in Kosmetika, Lebensmittelverpackungen, Desinfektions- und Reinigungsmitteln, antibakterielle Socken und anderen Textilien. Ein beträchtlicher Teil des in Konsumprodukten eingesetzten Nanosilbers gelangt über das Abwasser in den Wasserkreislauf. Im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms "Chancen und Risiken der Nanomaterialien" (NFP 64) wurde in einem Projekt der Eawag untersucht, wie sich Nanosilber in Kläranlagen verhält und in welcher Form es in die Umwelt gelangt. Das Resultat: Nanosilber bleibt nicht lange in seiner metallischen Form, sondern wird in Silbersulfid umgewandelt. Das Silber ist in dieser Form viel schlechter löslich und folglich weniger schädlich. 95 Prozent der Silbernanopartikel werden im Klärschlamm gebunden und lediglich 5 Prozent verbleiben im geklärten Wasser. Da in der Schweiz die Ausbringung von Klärschlamm in der Landwirtschaft nicht erlaubt ist, sollten Silbernanopartikel nicht in grösseren Mengen in die Umwelt gelangen. Das deutsche Umweltbundesamt weist aber darauf hin, dass über das Verhalten von Nanosilber in der Umwelt noch nicht vollständige Klarheit besteht und empfiehlt „im Sinne eines vorsorgenden Umweltschutzes einen Eintrag von Nano-Silber in die Umwelt zu vermeiden“. Und das deutsche Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) rät davon ab, Nanosilber in Lebensmittelkontaktmaterialien (Verpackungen) zu verwenden, und zwar so lange wie die Datenlage zur Bewertung der gesundheitlichen Risiken unzureichend sei.

8.4.2013 / Nanotechnologie

130409verpackung

Das japanische Design Studie To-Genkyo stellt sich Fleischverpackungen mit einem Aufkleber vor, der seine Farbe ändert, je mehr Ammoniak das Fleisch freisetzt. Erscheint der untere Bereich der Sanduhr grau (Bild rechts), so wäre das Produkt ungeniessbar. Bild: To-Genkyo, www.to-genkyo.com/

Die Nanotechnologien werden bei Verpackungen von Lebensmitteln zukünftig eine grosse Bedeutung erlangen. Sie sollen "aktive Verpackungen" bzw. „intelligente Verpackungen“ ermöglichen. Verpackungen also, die Abweichungen von der Qualität des Lebensmittels verhindern oder diese zumindest registrieren. Jede Speise soll die geeignete Hightech-Hülle erhalten. Verpackungsmaterialien wie Folien, Frischhalteboxen, Kunststofflaschen oder Kunststoffverpackungen sollen durch eine Beschichtung mit Titandioxid- oder Siliziumdioxid-Nanopartikel unerwünschtes UV-Licht fernhalten, z.B.  PET-Flaschen mit eingebautem Sonnenschutz beim Orangensaft. Nanopartikel sollen zudem in Kunststoffverpackungen eingelagert werden, um den Gasaustausch bei verpackten Lebensmitteln zu verhindern (z.B. Bierflaschen mit in der Kunststoffschicht eingelagerten "Nanoclays" (Schichtsilikate), die den Gasaustritt und den Sauerstoffeintritt verlangsamen). Damit können die Lebensmittel länger frisch gehalten werden. Oder: Beschichtungen mit Silber oder Zinkoxid Nanopartikel sollen dafür sorgen, dass sich das Wachstum von Bakterien in der Verpackung verlangsamt und so die Haltbarkeit und Frische verlängert wird. Zukünftig soll es Verpackungen geben, bei denen Nano-Sensoren angeben, ob das Produkt verdorben ist, weil sich beispielsweise Temperatur oder der Geruch verändert haben. Zum Risiko der Nano-Verpackungsmaterialien gilt: Es dürften keine gesundheitsschädlichen Stoffe ins Produkt wandern. Obwohl wissenschaftliche Untersuchungen möglicher Nebenwirkungen auf die Gesundheit der Konsumenten noch selten sind, wird heute allgemein angenommen, dass es unwahrscheinlich ist, dass sich Nanomaterialien aus den Verpackungen lösen und auf die Lebensmittel übergehen.

4.3.2013 | Nanotechnologie

Bild_Donutsx

Labortests zeigen, dass in Donuts mit Puderzuckerbeschichtung Titandioxid Nanopartikel enthalten sind. Bild: http://de.wikipedia.org

Donuts sind US-amerikanische und kanadische Krapfen aus Hefeteig oder Rührteig. Auch der in Europa bekannte Berliner zählt zu diesem Typ Gebäcke. Donuts werden mit verschiedenen Glasuren (Fett-Zucker-Mischungen) überzogen. Die unabhängige Umwelt- und Menschenrechtsorganisation „As You Sow“ hat im Jahre 2012 insgesamt 2'500 US-Firmen betreffend dem Gebrauch von Nanomaterialien im Lebensmittelbereich angefragt. Gerade einmal 26 Firmen haben geantwortet. Unter dem Titel „Slipping Through the Cracks“ wurde nun ein 16-seitiger Bericht veröffentlicht. Unter anderem wurden im Auftrag von As You Sow an unabhängigen Laboratorien Lebensmittelprodukte auf den Gehalt von Titandioxid Nanopartikel untersucht: In verschiedenen Donuts wurde solche Nanopartikel gefunden. In einigen Produkten war die Partikelgrösse kleiner als 10 Nanometer, was dem unteren Bereich von nanoskaligen Materialien (1 – 100 Nanometer) entspricht. Die Autoren folgern unter anderem, dass der Einsatz von Nanomaterialien in Lebensmitteln an der gesellschaftlichen Akzeptanz scheitern kann, wenn Behörden und Firmen nicht deren Sicherheit belegen und vollständige Transparenz gegenüber den Konsumenten ausüben.

6.2.2013 | Nanotechnologie

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Über wen wird in den Medien zur Nanotechnologie berichtet? Die mit Abstand in den Medien am meisten erwähnte Akteursgruppe sind die Wissenschafter. Politische Akteure spielen in der Medienberichterstattung aller drei Länder eine geringe Rolle. Eine noch geringere Rolle spielen Organisationen wie etwa Umwelt- und Verbraucherschutzorganisationen. Bild: Erwähnte Hauptakteursgruppen im Drei-Länder-Vergleich (in %); ITA-12-04, Haslinger, J. et al. (10/2012). epub.oeaw.ac.at

Medien spielen eine wichtige Rolle bei der Meinungsbildung über Technologien in der Gesellschaft. Dies gilt besonders auch für die Nanotechnologie, da die Bevölkerung keine Anhaltspunkte wie etwa die Produktedeklaration oder spezifische gesetzliche Regelungen kennt. Drei Institute haben nun eine Studie zur Nanoberichterstattung in repräsentativen Medien Österreichs, Deutschlands und der Schweiz publiziert. Im Fazit heisst es unter anderem: „Nanotechnologie und Nanowissenschaften in den drei deutschsprachigen Ländern ist vorrangig wissenschaftszentriert. Dies zeigen die Ergebnisse der quantitativen Inhaltsanalyse der untersuchten Qualitätszeitungen für die Jahre 2000 bis 2009. Meinungsorientierte Berichterstattung ist nur an wenigen Stellen zu finden, stattdessen dominieren klassische Nachrichtenmeldungen und Berichte, die sich häufig auf aktuelle wissenschaftliche Aktivitäten und Ereignisse beziehen.“