Os investigadores na Europa estão a trabalhar para combater os riscos potenciais dos nanomateriais utilizados por uma série de indústrias para avanços tecnológicos.



Enquanto outros podem sonhar grande, o Dr. Otmar Schmid sonha pequeno. Isso porque ele trabalha com nanomateriais, que são tão pequenos que são invisíveis a olho nu.

A procura mundial por nanomateriais está a crescer. Indústrias como a electrónica, a energia, a alimentação, a medicina e os transportes dependem dos nanomateriais para realizar uma série de avanços tecnológicos.

Novo mundo

Os nanomateriais incluem tipos sintéticos – feitos, por exemplo, de metais ou carbono – ou versões naturais, como cinzas e celulose. Eles são usados ​​em produtos que vão desde computadores e roupas até bicicletas e tintas.

Dadas as ondas que estão a criar em numerosos sectores industriais, os nanomateriais são considerados por alguns como a base de uma nova revolução industrial. Ao influenciar as interações entre os átomos, estes materiais prometem uma miríade de novos produtos, desde melhores medicamentos até energia mais limpa.

Por exemplo, já aumentam a quantidade de eletricidade gerada pelos painéis solares e melhoram a durabilidade dos materiais de construção. Eles também poderiam levar a uma computação mais rápida, roupas autolimpantes e cuidados de saúde mais personalizados.

O Prémio Nobel da Química foi atribuído aos avanços científicos na nanotecnologia, com três investigadores da Europa a ganharem o prémio em 2016 e três investigadores dos EUA a reivindicá-lo em 2023.

No entanto, estes materiais têm componentes tão microscópicos que as regras tradicionais em matéria de segurança dos produtos podem já não ser aplicáveis.

“Há um mundo totalmente novo se abrindo com esses novos materiais”, disse Schmid, chefe do grupo de aerossóis pulmonares do Centro de Pesquisa Helmholtz, em Munique, Alemanha. "Muitos têm propriedades diferentes dos materiais convencionais, o que pode alterar o seu risco para a saúde humana. Isto não significa que os nanomateriais sejam necessariamente mais perigosos, mas significa que precisamos de métodos diferentes para ver se há motivo de preocupação."

Schmid e colegas são formas pioneiras de determinar quando os nanomateriais se tornam um risco para a segurança – e quando as empresas e os governos precisam de tomar medidas.

“Precisamos projetar esses materiais de forma que o risco seja minimizado”, disse Miguel A. Bañares, professor pesquisador do Conselho Nacional de Pesquisa Espanhol, ou CSIC. "Isso precisa estar em mente durante a fase de design."

Bañares liderou um projeto de pesquisa para desenvolver modelos computacionais capazes de prever se um nanomaterial poderia ser perigoso. O projeto, denominado NanoInformaTIX, foi encerrado em fevereiro de 2023, após quatro anos.

Bañares destacou a importância de toda a área de pesquisa comparando os nanomateriais à areia.

“Imagine se você tivesse uma garrafa de areia fechada”, disse ele. "Se você abrir aquela garrafa, nada acontecerá. Se, no entanto, você abrir uma garrafa com nanopartículas, apenas remover a tampa espalhará as partículas. Então você pode, por exemplo, inalá-las."

Manter-se à frente da curva

Em suma, os nanomateriais têm um “perfil de risco” diferente dos materiais tradicionais.

“Prevemos e modelamos as propriedades do nanomaterial”, disse Bañares. “Dessa forma, poderemos entender melhor como eles irão interagir com o meio ambiente e o corpo humano”.

Essas informações podem ser úteis para empresas ao projetarem esses materiais e para reguladores ao avaliarem a segurança do produto.

Até agora, os regimes regulamentares na Europa e noutros locais foram actualizados para abranger nanomateriais simples. O desafio é garantir que as regras acompanhem o desenvolvimento da próxima geração de nanomateriais, que terá mais componentes e maior complexidade.

Nos nanomateriais, as menores unidades são inferiores a 100 nanômetros. Isso é mil vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo humano.

“Você precisa de microscópios eletrônicos para torná-lo visível”, disse Schmid.

Próxima geração

Juntamente com um colega chamado Dr. Tobias Stoeger, Schmid coordena um projeto de pesquisa para garantir que os futuros nanomateriais sejam seguros.

Chamado de HARMLESS, o projeto dura quatro anos até o final de janeiro de 2025 e tem como foco materiais com novos formatos.

“Estamos desenvolvendo métodos de medição e técnicas de modelagem”, disse Schmid. “Com eles, nós e outros podemos ver quanto risco um material representa.”

Ele usou o exemplo das baterias para destacar o desafio regulatório e de pesquisa, dizendo que elas têm uma “enorme quantidade” de complexidade química.

“Existem bilhões de parâmetros que podem ser alterados para otimizar o desempenho, mas que também podem ser perigosos”, disse Schmid.

Os nanomateriais só podem ser arriscados quando presentes em determinadas quantidades ou quando aplicados em conjunto com outros materiais. Aprender mais sobre as quantidades e combinações certas de nanomateriais é uma prioridade para a HARMLESS.

“Há uma lacuna de conhecimento”, disse Schmid. "Precisamos compreender os mecanismos biológicos subjacentes associados a estes materiais. Se soubermos disso, poderemos decidir quais são os níveis seguros de exposição."

Seguro por design

O objetivo é garantir a segurança na fase de projeto de novos nanomateriais.

Chamado de “Seguro e Sustentável desde a concepção”, ou SSbD, isto evitaria a situação actual em que as empresas criam primeiro os materiais e avaliam os seus riscos potenciais mais tarde.

“As empresas precisam fabricar produtos seguros e sustentáveis ​​desde o início”, disse Schmid. "Você não quer desperdiçar dinheiro produzindo algo que acaba sendo perigoso."

Em 2022, a Comissão Europeia publicou um relatório SSbD sobre produtos químicos e materiais para estabelecer um quadro para futuras ações por parte dos reguladores e empresas nesta área.

O relatório e projetos como HARMLESS e NanoInformaTIX destacam a necessidade de governos e indústrias trabalharem juntos na segurança futura dos nanomateriais.

De mãos dadas

Os projetos de investigação da UE fornecem aos reguladores informações para aprimorarem os seus próprios conhecimentos sobre os materiais e permanecerem um passo à frente num mercado em rápida evolução.

“Os reguladores dependem do seu conhecimento”, disse Bañares. “É muito importante que as informações que coletamos sejam apresentadas de uma forma compreensível para eles”.

Ao mesmo tempo, os novos nanomateriais são muitas vezes tão complexos que alguma responsabilidade pela segurança permanecerá com as próprias empresas, segundo Schmid.

“Esses materiais são incrivelmente avançados”, disse ele. "Eles são muito difíceis de regular antecipadamente."

Mais informações:

• NanoInformaTIX
• INOFENSIVO

Fornecido pela Horizon:Revista de Pesquisa e Inovação da UE