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.