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Nanotecnologia. anunciada como uma nova revolu
E N D
1. Nanotecnologia:Impactos no ambiente, segurança e saúde do trabalhador
FUNDACENTRO
Centro Estadual de Santa Catarina
14 de agosto de 2008
Arline Sydneia Abel Arcuri
FUNDACENTRO
2. Nanotecnologia anunciada como uma nova revolução tecnológica, mas tão profunda que irá atingir todos os aspectos da sociedade humana.
Ela envolve o estudo e a manipulação da matéria em uma escala muito pequena, geralmente na faixa de 1 a 100 nanometros
3. Nanotecnologia ?uma das tecnologias dentro do contexto da
Convergência Tecnológica
6. um metro = 1 bilhão de nanometros
O que representa isto?
7. Comparando os tamanhos O rio Amazonas mede quase 7.000 quilômetros e é cheio de água
7.000.000 metros
7.000.000.000 milímetros
Uma gota de água que sai de uma torneira grande pode ter por exemplo 7 milímetros
Assim, uma gota de água está para todo o comprimento do rio Amazonas assim como um nanômetro está para o metro
8. Comparando os tamanhos A distância entre Salvador na Bahia e Natal no Rio Grande do Norte é de 1126 km
9. Comparando os tamanhos Um grão de areia mede mais ou menos 1 mm
1.126 km = 1.126.000 metros (1 milhão e 126 mil metros) = 1.126.000.000 milimetros (1 bilhão e 126 milhões de milímetros).
Então:
Comparando: um grão de areia está para a distância entre Salvador e Natal assim como um nanômetro está para o metro
10. Nanotecnologia: do que se trata?
“A nanotecnologia é o estudo, desenho, criação, síntese, manipulação, aplicação e exploração de materiais, aparelhos e sistemas funcionais através do controle da matéria na nano escala. Ocupa-se da manipulação, 'controlada' e produção de materiais, instrumentos e estruturas em escala nanométrica”.
Gerardo Iglesias, dirigente da UITA
http://www.rel-uita.org/
11. Importância do tamanho Devido ser tão pequenas, elas têm uma grande relação superfície/volume que é responsável por novas propriedades físicas e químicas.
Isto inclui um aumento da reatividade química na superfície da nanopartícula
12. Relação superfície/volume Comparando a mesma quantidade de sal grosso e refinado, qual ocupa mais espaço? Volume?
Qual é mais fácil de dissolver?
Aqui não é propriamente uma nova propriedade mas dá idéia da importância do tamanho da partícula na propriedade das substâncias
13. Outra razão para as substâncias mudarem de comportamento no nível nano é o domínio de “feitos quânticos”.
Na medida em que a material é reduzida à escala nanométrica as suas propriedades começam a ser dominadas por efeitos quânticos.
A Mecânica Quântica é a parte da física (mais particularmente, da física moderna) que estuda o movimento das partículas muito pequenas. O conceito de partícula "muito pequena" , mesmo que de limites muito imprecisos, relaciona-se com as dimensões nas quais começa-se a notar efeitos como a impossibilidade de conhecer com infinita acuidade e ao mesmo tempo a posição e a velocidade de uma partícula entre outras. A ditos efeitos chama-se "efeitos quânticos“.
14. Importância do tamanho É uma constatação de que em escala nanométrica as propriedades dos materiais e elementos químicos se alteram drasticamente.
Apenas com a redução de tamanho e sem alteração de substância, verificou-se que os materiais apresentam novas propriedades e características como resistência, maleabilidade, elasticidade, condutividade e poder de combustão.
15. Importância do tamanho Substâncias que são:
estáveis em dimensões maiores tornam-se reativas;
isolantes podem se tornar condutoras;
opacas podem se tornar transparentes.
Conhecer as características das substâncias em tamanho maior não fornece informações compreensíveis sobre suas propriedades no nível nano.
16. Importância do tamanho O carbono, na forma de grafite é maleável, mas em escala nano, na forma de nanotubo, é mais resistente que o aço e até seis vezes mais leve.
O alumínio em escala nano entra em combustão espontaneamente.
O ouro muda de cor em vários níveis nano.
17. Importância do tamanho As mesmas propriedades que alteram as características físicas e químicas das nanopartículas, podem também, provocar
conseqüências não pretendidas (e até desconhecidas) quando elas entram em contato com o organismo humano.
18. Importância do tamanho Um material perfeitamente seguro para ser manuseado em tamanho maior, pode facilmente penetrar na pele na forma de nanopartícula ou se tornar um aerossol e entrar no organismo via respiratória.
A reatividade devido a grande área superficial e aos efeitos quânticos pode interagir com sistemas biológicos de formas desconhecidas
19. Impacto da Nanotecnologia A nanotecnologia já está provocando e provocará muito mais, importantes conseqüências econômicas, sociais, ambientais e militares.
São bem amplo os seus campos de aplicação
Mandala da nanotecnologia
http://www.ica.ele.puc-rio.br/nanotech/nano_introducao.asp
21. Nanotecnologia = Várias tecnologias Não há, na verdade, uma única tecnologia, mas várias. As tecnologias que manipulam materiais em tamanho nano são diferentes dependendo do campo de aplicação: medicina, condutores, informática, etc.
O que as diferentes tecnologias têm em comum é o tamanho das partículas. (Barker e outros, 2005).
22. A IMPORTÂNCIA DA NANOTECNOLOGIA PARA O MUNDO EM DESENVOLVIMENTO, SEGUNDO AS NACÕES UNIDAS Envolve pouco trabalho, terra ou manutenção
É muito produtiva e barata
Requer modestas porções de matéria e energia
Produtos tecnológicos serão extremamente produtivos como produtores de energia, coletores de materiais e equipamentos industriais
Vai reduzir os custos de produção agrícola, e com isto vai reduzir a mortalidade infantil e doenças da subnutrição
Saúde das culturas agricolas protegidas por nanosensores
23. ÁGUA E SANEAMENTO Nano membranas e argilas
Filtros com nanotubos de carbono
Nanosensores para a detecção de patógenos e contaminantes
Nanoeletrocatálise para decomposição anódica de poluentes orgânicos e para a remoção de metais pesados em efluentes líquidos
Reciclagem de água via polímeros nanoporosos, particulas magnéticas, etc
24. INCREMENTANDO O GERENCIAMENTO AMBIENTAL Nanocatalizadores para reduzir a poluição atmosférica
Nanosensores para detectar materiais tóxicos
Dispositivo para sequenciar moléculas simples de ácido nucleico via nanoporos
UN. TASK FORCE. SCIENCE, TECHNOLOGY AND INNOVATION
INNOVATION: APPLAYING KNOWLEDGE IN DEVELOPMENT, P.70
ENGAJAMENTO PUBLICO EM NANOTECNOLOGIA – Palestra DR. PAULO ROBERTO MARTINS, COORD. RENANOSOMA, PESQUISADOR DO IPT, FORUM SOCIAL BRASILEIRO, RECIFE 21/04/06
25. Nanomateriais: quem são eles? Todos os materiais convencionais, tais como metais, semicondutores, vidro, cerâmica ou polímeros, podem, em princípio, ser obtidos em dimensão de nano escala.
O que mais preocupa sob os aspectos de SST e meio ambiente são as nanopartículas
26. Nanopartículas? Não existe uma definição única para nanopartículas. Inclui todas as partículas com dimensão menor do que 100 nanômetros.
Além do tamanho há vários outros aspectos que são importantes para a determinação das propriedades destas nanopartículas:
estado de aglomeração,
forma,
proporcionalidade,
dureza,
estrutura cristalina,
deformabilidade,
composição química,
área superficial,
carga e química da superfície,
tipo de modificação da cobertura e
solubilidade em água e em gordura
28. Nanopartículas? As nanopartículas podem ser distribuídas em três categorias:
· nanopartículas engenheiradas ou manufaturadas que são as criadas propositadamente, feitas pelo homem, · nanopartículas incidentais ou antropogênicas são as não criadas intencionalmente, mas como sub produto da atividade humana (exaustão de veículos a diesel, combustão de carvão, fumos metálicos) e
• naturais que são as encontradas na natureza provindas de rochas vulcânicas, fumaça, poeiras de minerais, etc.
29. Nanopartículas? Somos rodeados de nanopartículas incidentais e naturais:
uma sala normal pode conter 20.000,
uma floresta: 50.000 e
uma rua da cidade: 100.000
30. Nanotubos de carbono Nanotubos são uma dos principais nanopartículas em desenvolvimento e uso
Os nanotubos de carbono são estruturas cilíndricas formadas por átomos de carbono, cujo diâmetro é de um a três nanômetros (nm) e cujo comprimento de 1.000 nm. bastante comum feita pelos cientistas, os nanotubos são cem mil vezes mais finos que um fio de cabelo. Eles foram descobertos, no início da década de 1990, pelo pesquisador japonês Sumio Iijima.
31. Nanotubos de carbono Propriedades importantes
Mecânicas
Um dos materiais mais duros conhecidos (semelhante ao diamante)
Apresenta resistência mecânica altíssima
Capaz de suportar pesos
Alta flexibilidade
Elétricas
Suportam bem a corrente elétrica
Podem atuar com característica metálica, semicondutora e até supercondutora
Térmicas
Apresenta altíssima condutividade térmica na direção do eixo do tubo
Marco Aurélio C. Pacheco – uma introdução a nanotecnologia. Disponível em http://www.ica.ele.puc-rio.br/cursos/download/nanotecnologia-site.pdf
33. Nanotubos de carbonouso na indústria da construção NaturalNano, uma companhia instalada em Rochester, N.Y., está desenvolvendo tinta de alta tecnologia que pode efetivamente bloquear sinais indesejados de telefone celular. Baseado em nanotecnologia, a tinta usa partículas de cobre inseridas em “nanotubos”, os quais são então misturados com tinta para defletir sinais de rádio. A companhia invoca que a tinta pode filtrar sinais indesejados, enquanto permite certas transmissões, tais como notificações de urgência de cirurgia para um operador cerebral, a procederem normalmente.
34. Impactos à saúde e ao meio ambiente Os investimentos em pesquisa de novos materiais em nanotecnologia são cerca de 100 a 1000 vezes maiores (dependendo do país) do que os estudos sobre os impactos à saúde e meio ambiente
DÚVIDAS!!!!!!!!!
36. Investimentos planejados em nanotecnologia pelas agências federais como coordenado pela “national nanotechnology initiative” (iniciativa nacional em nanotecnologia) (em milhões de dólares), para o ano fiscal de 2008. http://www.chemheritage.org/pubs/magazine/him_nanotech.html
37. Previsão do crescimento http://futurist.typepad.com/my_weblog/nanotechnology/index.html
38. Impactos á Saúde, especialmente dos Trabalhadores e Meio Ambiente Em alguns eventos internacionais sobre a implicação da nanotecnologia e seu impacto sobre a saúde e meio ambiente, concluiu-se que embora possa ser antecipado como provável uma significativa melhora na saúde pública, na contaminação ambiental e em outras áreas, há dados razoáveis para avaliar que também isto pode resultar em conseqüências adversas imprevisíveis
39. Há uma séria falta de conhecimento sobre os aspectos de segurança desta tecnologia.
É bem conhecido, por exemplo, que os efeitos toxicológicos das partículas ultrafinas são muito mais severos conforme diminui o seu tamanho mas pouco é conhecido sobre o mecanismo pela qual as partículas extremamente pequenas migram para dentro do corpo e se acumula em tecidos e órgãos. Impactos á Saúde, especialmente dos Trabalhadores e Meio Ambiente
40. Questões:
Qual a Natureza das nanopartículas?
Qual é a toxicidade destes materiais, que podem ser muito diferentes das do mesmo material em escala maior?
Qual é a dose-resposta destes materiais?
Quais são os métodos apropriados para ensaios?
Impactos á Saúde, especialmente dos Trabalhadores e Meio Ambiente
41. Nanotoxicologia Neurônios
42. DESTINO AMBIENTAL E BIOLÓGICO,TRANSPORTE E TRANSFORMAÇÃODOS NANOMATERIAIS Algumas questões:
Através de qual meio estes materiais penetram ao ambiente?
Quais são os modos de dispersão destes materiais no ambiente?
Estes materiais são transformados no ambiente?
Existem espécies, ou subpopulações que podem ter um risco aumentado de efeitos adversos associados à exposição aos nanomateriais manufaturados?
Que novas técnicas de medidas serão necessárias para verificar a exposição em testes de toxicidade?
A aglomeração/desaglomeração altera a toxicidade em vários meios e para uma variedade de receptores ecológicos?
Até que ponto, os nanomateriais são “móveis” no solo e na água subterrânea?
Duran, Nelson. Nanotecnologia e meio ambiente. I Seminario Internacional Nanotecnologia, Sociedade e Meio Ambiente, São Paulo, 18-19 outubro 2005
Grossi, Gricia, Relatório de viagem: 3° Encontro do Grupo de Trabalho sobre Nanomateriais manufaturados
43. Outras questões
Quais os processos de fabricação envolvidos? (em geral envolvem novas e sofisticadas tecnologias)
Que possíveis produtos tóxicos são usados na fabricação de produtos nano?
Que rejeitos são produzidos?
O que acontece quando partículas e/ou produtos nano chegam ao ar, solo, água ou biota?
Como avaliar a possível exposição?
Os mecanismos de controle recomendados pela Higiene ocupacional são suficientes?
Existe proteção respiratória eficiente para o trabalho com nanomateriais, quando ela for necessária?
Possíveis problemas para os trabalhadores relacionados com os produtos nano
45. Recomendações mínimas A possível exposição ocupacional deve ser minimizada aos menores níveis possíveis. Para isto, as seguintes medidas de controle devem ser tomadas :
Substituir o material por um menos tóxico;
Enclausurar o processo de produção
Retirar os trabalhadores da exposição, por exemplo através de métodos de automação;
Isolar os trabalhadores do fator de risco;
Utilizar sistemas de exaustão local.
Quando estas medidas de controle não forem viáveis (equipamentos ainda a serem validados), utilizar:
Proteção respiratória;
Roupas de proteção
Luvas
46. Como avaliar a exposição? As técnicas de medição existentes são apropriadas?
É conhecido o processo de Aglomeração / desaglomeração do material no ar?
Qual é a unidade métrica de dose mais adequada para avaliar a exposição: massa, área superficial, número de partículas, e/ou outros?
Grossi, Gricia, Relatório de viagem: 3° Encontro do Grupo de Trabalho sobre Nanomateriais manufaturados
Não existe consenso profissional sobre instrumento e protocolos de monitoramento e pode demorar décadas antes de emergirem
47. Meia vida de coagulaçãoà diferentes concentrações de nanopartículas em vários tamanhosHealth effects of particles produced for nanotechnologiesHSE http://www.hse.gov.uk/horizons/nanotech/healtheffects.pdf
48. Fogo e explosão A habilidade dos nanomateriais se tornar eletrostaticamente carregado durante o transporte, manuseio e processamento é um fator de um risco a ser considerado. Esta tendência de se carregar aumenta drasticamente com o aumento da área superficial do nanomaterial.
49. Alguns estudos já realizados Estudo publicado em julho de 2004 descobriu que moléculas de carbono em nanoescala, fulerenos, podem rapidamente desencadear danos cerebrais em peixes
Em 2005, pesquisadores da Universidade de Rochester, EUA, demonstraram que coelhos ingerindo fulerenos mostraram um aumento na suscetibilidade à coagulação do sangue
50. Alguns estudos já realizados Também há algumas evidências que nano partículas de carbono pode diretamente entrar no cérebro via mucosa nasal respiratória e do bulbo olfativo
Estudos preliminares, ressalta o toxicologista e pesquisador do Hospital de Bordeaux Patrick Brochard, indicam que, em contato com a pele, as partículas podem originar reações inflamatórias dos tecidos.
51. Alguns estudos já realizados Nanopartículas de alumínio podem provocar a redução do crescimento das raízes de milho, soja e cenoura
Nanotechnology: Opportunities and Risks for Humans and the Environment, 2006
Já e conhecido que partículas abaixo de certo tamanho podem atravessar pela pele e pulmão e percorrer todo o corpo sem barreiras.
É conhecido também que nanopartículas podem algumas vezes atravessar a barreira sanguínea do cérebro, possivelmente a placenta e em alguns casos entrar no núcleo das células.
Em 2007 alguns pesquisadores conseguiram comprovar que nanotubos de carbono penetram nas células e podem provocar sua mortalidade
52. Outros aspectos a serem considerados Falta de regulamentação
53. Outros aspectos a serem considerados Questão ética.
Com o avanço das nanotecnologias aliadas às biotecnologias será cada vez mais fácil analisar o perfil genético de uma pessoa. Assim, screening genético pode ser utilizado para propósitos discriminatórios por empregadores ou companhias de seguro.
Há necessidade de estreitar o balanço entre a prevenção de doenças ocupacionais e a necessidade de preservar a liberdade individual e evitar a discriminação no emprego e no seguro sob bases genéticas
54. Corrida armamentista
A nanotecnologia abre a possibilidade de produzir armas terrivelmente eficazes. Aumentaria a potencia de todo o tipo de armas de fogo que poderiam ainda incluir balas auto-dirigidas.
55. Investimento militar em nanotecnologiaO Departamento de Defesa norte americano gasta acima de 30% de todo investimento federal em nanotecnologia Military nanotechnology - how worried should we be?
56. Além disso, não dá ainda para avaliar o impacto destas nanotecnologias no emprego e inclusive nas relações sociais
Várias ocupações serão ser extintas e outras, que irão requer muito mais qualificação, serão criadas
Outros aspectos a serem considerados
57. Outros aspectos a serem considerados Grande impacto em todo o mundo do trabalho.
Uma das situações é a “multiplicação de funções que os produtos da nanotecnologia passam a realizar”, por exemplo, “uma embalagem que avisa quando o produto está perdendo a sua validade, e que aumenta a vida útil do conteúdo, poupa muito trabalho de supervisão e manutenção, assim como os produtos associados a estas atividades”. Este tipo de produto leva a uma diminuição da “quantidade de força de trabalho necessária, tanto no interior do processo produtivo, como também na manipulação, armazenamento, transporte e comercialização de antigos produtos que desaparecem do mercado” (Faladori & Invernizzi, 2007).
58. Assim:
O desenvolvimento destas tecnologias possui questões éticas, legais e sociais importantes com respeito as direito à privacidade, ao princípio da informação consentida e aos impactos nas relações de trabalho, emprego, questões sociais e ambientais.
59. Conclusão Ainda há muito pouco estudo sobre os impactos dos materiais nanoestruturados na saúde e no meio ambiente, e em conseqüência na SST e no mundo do trabalho, incluindo a industria da construção
Há muito o que ser feito na elucidação dos possíveis efeitos e principalmente nos desenvolvimento de mecanismos que evitem o aparecimento de possíveis danos
60. FIM