Notícia

Água sanitária pode reduzir toxicidade do óxido de grafeno

Fonte

CNPEM | Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais

Data

sábado, 8 maio 2021 07:00

Áreas

Gestão de Resíduos. Nanotecnologia. Toxicologia.

O óxido de grafeno, um nanomaterial estratégico à base de carbono e promissor para segmentos da indústria que dominam a tecnologia de ponta, agrega novas características e inovação a produtos como tintas, filtros, embalagens, catalisadores, dispositivos eletrônicos, materiais biomédicos, construção civil e muitos outros. O material pode agregar novas funcionalidades aos produtos e alterar propriedades, como viscosidade, resistência mecânica e condutividade elétrica, entre outras.

Diferentemente de outras fases do desenvolvimento tecnológico e industrial, a era da nanotecnologia chega com a consciência global e de que a incorporação de novos materiais deve vir acompanhada de maiores cuidados com a gestão de resíduos, considerando o ciclo de vida completo do produto. Desde a matéria-prima, passando pela manufatura até o descarte, e sempre considerando a sustentabilidade dos processos.

O compromisso com aspectos de saúde, ambiente e segurança é uma das referências que norteiam as pesquisas com nanomateriais desenvolvidas no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI). Nesta linha, um estudo recente revela um método químico simples e promissor para degradar e reduzir a toxicidade do óxido de grafeno.

O estudo, publicado na revista científica Chemosphere, descreve resultados obtidos com a degradação química do nanomaterial de grafeno utilizando um produto muito comum e de baixo custo: o hipoclorito de sódio (água sanitária). De acordo com a pesquisa,  o nanomaterial óxido de grafeno se degrada e se torna muito mais solúvel e menos tóxico após incubação com água sanitária por uma semana.

“As partículas de óxido de grafeno degradadas ficam com tamanho menores que 30 nanômetros de diâmetro. Enquanto as [partículas] sem modificação ou não degradadas, estão em torno de 150 nanômetros de diâmetro ”, explicou o pesquisador Dr. Diego Martinez.

Em muitos casos a redução de tamanho das partículas poderia aumentar os riscos toxicológicos do grafeno e torná-lo mais perigoso. Para investigar a toxicidade, o organismo modelo empregado foi o  C. elegans (Caenorhabditis elegans), um nematoide de 1 milímetro de tamanho, isolado de solos e comumente utilizado em toxicologia. O contato com o nanomaterial óxido de grafeno afetou a sobrevivência, crescimento e reprodução dos organismos; o que não foi observado para os organismos expostos com o material degradado. Para confirmar a interação e absorção oral dos nanomateriais foram usados recursos de microscopia hiperespectral, uma técnica avançada que permite rastrear nanopartículas dentro de tecidos biológicos com alta resolução.

“Após a degradação do óxido de grafeno, nós verificamos uma redução da toxicidade aguda em aproximadamente 100%, além de ausência de efeitos sobre a fertilidade e reprodução dos organismos. Então imaginamos que esse pode ser um método útil para mitigar riscos e descartar resíduos materiais à base de grafeno com segurança”, explicou  o pesquisador Diego Martinez.

Próximos passos

O trabalho contribuiu para uma melhor compreensão das transformação de materiais à base de grafeno e sua relação com toxicidade (mitigação), fundamentais para aprimorar os métodos de gestão de resíduos gerados por esse tipo de material durante seu ciclo de vida, porém, mas estudos complementares são necessários para exploração tecnológica desta metodologia.

“Obviamente, vamos ter que testar esses materiais de grafeno degradados sobre outros organismos modelos, como bactérias, algas, peixes e células de humanos. Já estamos fazendo isso, e também estamos estudando as interações com outros materiais presentes em efluentes, visando entender de maneira integrada seus potenciais efeitos sobre organismos vivos e impactos no meio ambiente”, concluiu Diego Martinez.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do CNPEM.

Fonte: Assessoria de Comunicação CNPEM. Imagem: Sequência de imagens de microscopia hiperespectral de campo escuro (EDHM) do nematóide modelo C. elegans. Da esquerda para a direita: a) controle; b) expostos ao oxido de grafeno e c) expostos ao óxido de grafeno degradado. Os pontos vermelhos indicam os materiais de grafeno aderidos na cutícula e intestino do organismo após 24 horas de exposição. Fonte: Divulgação, CNPEM.