Les nanomatériaux manufacturés sont très prometteurs pour la médecine, électronique, traitement de l'eau, et d'autres domaines. Mais lorsque les matériaux sont conçus sans informations critiques sur les impacts environnementaux au début du processus, leurs effets à long terme pourraient saper ces avancées. Une équipe de chercheurs dirigée par Yale espère changer cela.

Dans une étude publiée le 30 avril dans Nature Nanotechnologie , Les chercheurs de Yale décrivent une stratégie pour donner aux concepteurs de matériaux les outils dont ils ont besoin pour effectuer les évaluations nécessaires de manière efficace et au début du processus de conception.

Les ingénieurs se concentrent traditionnellement sur la fonction et le coût de leurs produits. Sans les informations nécessaires pour prendre en compte les impacts environnementaux à long terme, bien que, il est difficile de prévoir les effets indésirables, ont dit les chercheurs, et que le manque d'information signifie que les conséquences imprévues passent souvent inaperçues longtemps après la commercialisation du produit. Cela peut conduire à remplacer hâtivement le matériau par un autre qui s'avère tout aussi mauvais, ou pire encore, effets, ils notent, ajoutant que le fait d'avoir des informations sur les propriétés des matériaux au début du processus de conception pourrait changer ce modèle.

« En tant que chercheur, si j'ai des ressources limitées pour la recherche et le développement, Je ne veux pas le dépenser pour quelque chose qui ne sera pas viable en raison de ses effets sur la santé humaine, " a déclaré Julie Zimmerman, professeur de génie chimique et environnemental et co-auteur principal de l'étude. "Je veux savoir maintenant, avant de développer ce produit."

À cette fin, les chercheurs ont développé une base de données qui sert d'outil de sélection pour la sélection de matériaux respectueux de l'environnement. C'est un tableau qui répertorie les nanomatériaux et évalue chacun pour des propriétés telles que la taille, forme, et des caractéristiques de performance telles que la toxicité et l'activité antimicrobienne. Marc Falinski, un doctorat étudiant et auteur principal de l'étude, a déclaré que cette information permettrait aux chercheurs de peser les différents effets du matériau avant de le développer réellement.

"Par exemple, si je veux faire une bonne nanoparticule d'argent antimicrobienne et que je veux qu'elle nécessite le moins d'énergie possible pour la fabriquer, Je pourrais regarder cette stratégie de sélection de matériaux, " il a dit.

La base de données est également conçue pour permettre aux chercheurs d'entrer leurs données et de rendre le graphique plus robuste. Les chercheurs ont déclaré que le projet est un appel à l'action aux chercheurs en environnement et en matériaux pour développer les données nécessaires pour aider les choix de conception durables.

Désirée Plata, le professeur adjoint John J. Lee de génie chimique et environnemental et co-auteur principal, ont déclaré vouloir donner aux ingénieurs les moyens d'éviter des conséquences imprévues lors de la création de matériaux.

"Je pense que les ingénieurs de toutes catégories sont avides de ce type d'informations, " dit-elle. " Ils veulent construire des matériaux qui résolvent les grandes crises de notre temps, comme l'accès à la nourriture et à l'eau et à l'énergie durable. Le problème, c'est qu'ils n'ont aucun moyen d'évaluer cette durabilité de manière simple et rapide. L'article publié aujourd'hui cherche à relever ce défi et à ouvrir la voie à des nanotechnologies durables."