NANOMATERIAIS
Os nanomateriais, tais como os
define a Comissão Europeia, são materiais de origem natural, acidental ou
fabricado, que contém partículas soltas ou formando um agregado ou aglomerado,
nos quais 50% ou mais das partículas na granulometria numérica apresentam uma
ou mais das dimensões externas na faixa de tamanho entre um e cem nanômetros,
incluídos os fulerenos, os flocos de grafeno e os nanotubos de carbono de
parede simples com uma ou mais dimensões exteriores inferiores a 1nm.
Esta definição está sendo
atualmente revisada como parte da Estratégia de Substâncias Químicas da União
Europeia (Review of the Recommendation 2011/696/EU).
Os nanomateriais manufaturados
fazem referência àqueles produzidos intencionalmente com propriedades
específicas.
Seu uso se estendeu a um grande leque
de setores: construção, medicina, agricultura, etc.
Por exemplo, o TiO2
nanométrico tem uma grande aplicação em coberturas, dando-lhes propriedades
inovadoras: dispersa a luz de forma muito efetiva e em seu tamanho nano não
embranquece, portanto, se usa amplamente como pigmento em pinturas; por suas
propriedades fotocatalíticas, é utilizado como descontaminante atmosférico
(NOx, VOCs) acrescentado ao asfalto e em fachadas, ou como autolimpante ao ser
capaz de decompor a matéria orgânica; também, pode absorver a radiação UV,
utilizando-se em protetores solares.
Ao diminuir o tamanho de um material
à escala nano, suas propriedades mudam e não se comportam nem como o mesmo
material em tamanho micro nem como átomos.
Dependendo de sua composição e
estrutura, estes materiais podem ter superfícies muito reativas, podendo
ocasionar efeitos adversos à saúde e, inclusive, dar lugar a reações
catalíticas e explosões.
Por isso, do ponto de vista da
prevenção, não se deve assumir que os nanomateriais apresentam perigos
idênticos aos mesmos materiais de tamanho micro.
Os nanomateriais podem penetrar
no organismo através de diferentes vias de entrada, como a inalatória, a
dérmica, a oral, ou, em caso de aplicações médicas, parenteral, sendo a
inalatória a principal delas.
Dependendo de seu tamanho, as
partículas manométricas se depositam nas distintas zonas do trato respiratório.
Assim, as de diâmetro superiores
a 7 nm são encontradas em maior proporção na região alveolar, enquanto que as
de diâmetros inferiores são encontradas principalmente na região nasofaringea.
Quanto à exposição dérmica, as
partículas com tamanho inferior a 4 nm podem penetrar na pele sã (Larese Filon
et al., 2018).
A ingestão de nanomateriais pode
ocorrer de forma acidental, por contato das mãos ou objetos contaminados com a
boca.
Os principais fatores que
influenciam na toxicidade intrínseca dos nanomateriais são aqueles que fazem
referência às suas características físico químicas (tamanho, forma, área
superficial, composição, impurezas, tratamento, funcionalização da superfície),
seu comportamento, uma vez que são absorvidos pelo organismo (solubilidade,
hidrofobicidade, potencial zeta), e os efeitos que têm (reatividade biológica,
potencial redox, capacidade para formar radicais livres e fotoreatividade)
(ECHA, 2019).
Os efeitos adversos à saúde
derivados da exposição aos nanomateriais não são conclusivos e tampouco se pode
generalizar para todos os nanomateriais.
A maioria dos estudos que indicam
efeitos adversos foram realizados em tecidos celulares e em animais.
Estudos em ratos mostram que
alguns nanotubos e nanofibras, devido à sua natureza fibrosa, causam inflamação
pulmonar e fibrose (Poland et al., 2008; Donaldson et al., 2013).
Quanto aos efeitos observados em
pessoas, uma revisão bibliográfica de 27 estudos epidemiológicos de
trabalhadores expostos aos nanomateriais conclui que, embora se observem
mudanças em biomarcadores de estresse oxidativo, cardiovasculares e
epigenéticos e inflamação pulmonar, não foram detectados efeitos adversos à
saúde.
Não obstante, os autores advertem
que tais resultados negativos poderiam ser devido ao curto período de exposição
(Schulte et al., 2019).
No entanto, faz tempo que se sabe
que as partículas ultrafinas (partículas <100 nm, não intencionalmente
manufaturadas) afetam o aparato respiratório e cardiovascular (Donaldson et
al., 2003).
Por outro lado, a Agência
Internacional de Investigação sobre o Câncer (IARC), classifica como possíveis
cancerígenos em humanos os nanotubos de carbono de parede múltipla do tipo
MWCNT-7 (IARC, 2017) e as partículas finas e ultrafinas do dióxido de titânio
(IARC, 2010).
Além disso, o Regulamento EU 2020/217
classificou, a partir de 01 de outubro de 2021, o dióxido de titânio em forma
de pó, que contenha 1% ou mais de partículas com diâmetro aerodinâmico ≤ 10 μm,
como carcinogênico da categoria 2 por inalação.
Os nanomateriais também
apresentam riscos para a segurança.
À medida que diminui o tamanho da
partícula, aumenta a área superficial e a facilidade de ignição, resultando em
materiais mais explosivos e inflamáveis que os de tamanho maior.
Em geral, os laboratórios de
pesquisa utilizam uma grande variedade de nanomateriais em pequenas quantidades
(menos de 1 kg por mês), sendo os mais empregados: SiO2, TiO2,
grafeno, Ag, Au, nanotubos de carbono, Zn0, óxidos de ferro, nanoargilas, Al2O3
e nanocelulose (INSST, 2019).
Quanto às atividades, as mais
comuns nos laboratórios de pesquisa são a criação de misturas para a formulação
e a análise das propriedades dos nanomateriais sintetizados ou dos produtos que
os contém, embora também são realizadas outras atividades, como por exemplo
extrusão, deposição em capa fina e pulverização.