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Nanomaterialien in Forschung, Industrie und Umwelt – Fallbeispiele für nanoskopische Referenzmaterialien

Zaba, Christoph / Part, Florian / Huber-Humer, Marion / Sinner, Eva-Kathrin

Zusammenfassung Synthetisch hergestellte Nanomaterialien sind in der Industrie bereits ein fester Bestandteil und haben zu neuen Produktentwicklungen geführt. Auf der einen Seite versprechen Nanomaterialien aufgrund ihrer Größe sowie spezifischen und chemisch sehr reaktiven Oberflächen vielversprechende Anwendungsgebiete. Auf der anderen Seite lassen sich über deren potenzielle Auswirkungen auf Mensch und Umwelt derzeit kaum allgemeingültige Aussagen treffen. Die Sicherheitsbewertung dieser neuartigen Materialien, die sich aus mannigfaltigen Kompositionen zusammensetzen können, wird dadurch erschwert, da nicht nur die chemische Spezies und die Menge bzw. Dosis entscheidend sind, sondern auch andere physikalisch-chemische Parameter, wie Partikelform, Struktur, spezifische Oberflächeneigenschaften, Größe und Größenverteilung eine sehr wichtige Rolle spielen. So ist es auch derzeit eine Herausforderung, mögliche Transformationsprozesse, wie die Aggregation zu größeren Clustern oder Auflösung in ionische Bestandteile, mit zu berücksichtigen und zugleich zwischen nanomaterialspezifischen und unspezifischen Effekten unterscheiden zu können. Des Weiteren mangelt es derzeit vor allem an nanoskaligen Referenzmaterialien und an Nanomaterialien, die sich in komplexen Umweltproben wiederauffinden lassen. So müssen derzeit auch noch standardisierte Methoden und Testverfahren weiterentwickelt und angepasst werden. In Hinblick auf diese Herausforderungen werden in diesem Artikel unter anderem Lösungsvorschläge beschrieben, wie synthetische Nanomaterialien von ihren natürlich vorkommenden Pendants unterschieden werden können. Im gegenständlichen Artikel wird hierzu ein umweltrelevantes Anwendungsbeispiel näher erläutert.