Nanomateriály zložené prevažne z uhlíka sa najčastejšie vyskytujú vo forme fullerénov a nanotrubíc. Fullerén je všeobecný názov pre sférické a elipsoidné molekuly vytvorené z uhlíkových atómov s vysokou symetriou, najčastejšie s priemerom 1 nm. Dr. Sumio Iijima z NEC's Tsukuba Research Laboratories v roku 1980 objavil a opísal nový druh sférickej uhlíkovej štruktúry. Následne po tom v roku 1985 výskumníci v Rice University v USA objavili Carbon-60. Tento materiál nazývaný fullerén má tvar presnej gule a vyznačuje sa veľmi zaujímavými fyzikálnymi a materiálovými vlastnosťami, ktoré ho stavajú zatiaľ na prvé miesto v oblasti nanotechnologicky využiteľných materiálov (US EPA, 2007).
Uhlíkové nanotrubice (carbon nanotubes), prvýkrát vyrobené v roku 1991, sú tak isto príkladom úspešného bádania na poli nanotechnológií. Nanotrubice sa dajú použiť pri konštrukcii senzorov, ako časti nanorobotov alebo ako potenciálne miniatúrne vodiče. Pomocou technológie výroby nanotrubíc je možné vytvárať aj veľmi presné miniatúrne otvory alebo pokrývať materiál tenkou vrstvou častíc (filmom) napríklad s cieľom znížiť trenie alebo zvýšiť odolnosť stykových plôch materiálu. Nanotrobice sú testované na odstraňovanie dioxínov a senzory s nanorozmermi sú schopné indikovať ióny ťažkých kovov s veľmi vysokou citlivosťou, rádovo niekoľko atómov (Matějů et al., 2006).
Nanočastice na báze uhlíka majú vysokú sorpčnú kapacitu polycyklických aromatických uhľovodíkov, pesticídov, farmaceutík a ďalších znečisťujúcich látok (Oleszczuk, 2009). Adsorpcia nanouhlíkových materiálov je vyššia ako adsorpcia aktívneho uhlia (Lu et al., 2005; Pan et al., 2008).
Tieto nanočastice môžu rôzni výrobcovia vyrábať rôznymi metódami. Vznikajú tak deriváty toho istého nanomateriálu, ktoré majú rôzne fyzikálno-chemické vlastnosti (napríklad tvar, veľkosť či zloženie) a potenciálne aj rôzne ekologické a toxické vlastnosti (Thomas a Sayre, 2005; Oberdörster et al., 2005). Zatiaľ nie je jasné, či existujúce metódy na stanovenie fyzikálno-chemických vlastností nanomateriálov sú adekvátne na dostatočné a uspokojivé charakterizovanie rozličných nanomateriálov v súvislosti s vyhodnotením rizika ich negatívneho vplyvu na ľudské zdravie a biologické systémy. Preto je potrebné vyvinúť alternatívne metódy na skúšanie nanomateriálov (US EPA, 2007). Ďalšie riziko pri použití nanotrubíc vzniká pri adsorbovaní organických kontaminantov, ktoré sa formujú počas sanácie povrchových alebo podzemných vôd. Ak sa znečisťujúce látky neuvoľňujú z adsorbenta vo významnej koncentrácii, nie sú toxické pre živé organizmy. V opačnom prípade treba preveriť toxické účinky (Oleszczuk, 2009).
© Atlas sanačných metód environmentálnych záťaží
Autori: Jana Frankovská, Jozef Kordík, Igor Slaninka, Ľubomír Jurkovič, Vladimír Greif,
Peter Šottník, Ivan Dananaj, Slavomír Mikita, Katarína Dercová a Vlasta Jánová
Štátny geologický ústav Dionýza Štúra, Bratislava 2010, 360 s,
ISBN 978-80-89343-39-3