28 de Abril  Dia Mundial da Seguran a e Sa de no Trabalho

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Nanotecnologia. anunciada como uma nova revoluo tecnolgica to profunda que ir atingir todos os aspectos da sociedade humana.Ela envolve o estudo e a manipulao da matria em uma escala muito pequena, geralmente na faixa de 1 a 100 nanmetros. Nanotecnologia ?uma das tecnologias dentro do co

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Presentation Transcript


1. 28 de Abril Dia Mundial da Segurança e Saúde no Trabalho Seminário Riscos emergentes e novos modelos de prevenção em um mundo do trabalho em mutação Nanotecnologia do Avesso Luís Renato Andrade ([email protected]) FUNDACENTRO/RS

2. Nanotecnologia anunciada como uma nova revolução tecnológica 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 nanômetros

3. Nanotecnologia ?uma das tecnologias dentro do contexto da Convergência Tecnológica

6. O que é nanotecnologia? A nanotecnologia diz respeito a materiais e sistemas cujas estruturas e componentes exibem propriedades e fenômenos físicos, químicos e/ou biológicos significativamente novos e modificados devida à sua escala nanométrica. O objetivo é explorar estas propriedades por meio do controle de estruturas e dispositivos em níveis atômico, molecular e supramolecular e aprender a fabricar e usar esses dispositivos de maneira eficiente. Medeiros. E. S.; Paterno, L. G. & Mattoso, L. H. C. “Nanotecnologia”, in Durán, N.; Mattoso, L. H. C. ; Morais, P. C., “Nanotecnologia, Artliber Editora, São Carlos, 2006, 208pgs.

7. um metro = 1 bilhão de nanômetros O que representa isto?

8. 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

9. Comparando os tamanhos Outro exemplo: A distância entre Porto Alegre e São Paulo é de 1.109 km

10. Comparando os tamanhos Um grão de areia mede mais ou menos 1 mm 1.109 km = 1.109.000.000 milimetros (1 bilhão e 109 milhões de milímetros) Então Comparando: um grão de areia (1 mm) está para a distância entre Porto Alegre e São Paulo (1.109.000.000mm) assim como um nanômetro está para o metro (1 bilhão de nanômetros)

11. Comparando os tamanhos

12. Nanotecnologia: do que se trata mesmo? “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/

13. 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 todas tem em comum é que envolvem o estudo e a manipulação da matéria em uma escala muito pequena, geralmente da ordem de 1 a 100 nanômetros (1 metro = a 1 bilhão de nanômetros).

14. Importância do tamanho Devido ao fato de ser tão pequenas, as nanopartículas 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

15. Relação superfície/volume Comparando a mesma quantidade de sal grosso e refinado: Qual ocupa mais espaço? Volume? Qual é mais fácil de dissolver? Qual salga mais facilmente? Aqui não é propriamente uma nova propriedade mas dá idéia da importância do tamanho da partícula na propriedade das substâncias

18. Importância do tamanho Outra razão para as substâncias mudarem de comportamento no nível nano é o domínio de “efeitos quânticos”. Na medida em que a materia 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. Um exemplo de efeito quântico é aquele onde existe a impossibilidade de conhecer com infinita acuidade e ao mesmo tempo a posição e a velocidade de uma partícula entre outras.

19. Importância do tamanho Estas características das partículas na escala nanométrica são responsáveis pela constatação de que nesta escala as propriedades dos materiais e elementos químicos se alteram drasticamente. Apenas com a redução de tamanho e sem alteração de substância, verifica-se que os materiais apresentam novas propriedades e características como resistência, maleabilidade, elasticidade, condutividade e poder de combustão.

20. Importância do tamanho Substâncias que são: estáveis em dimensões maiores tornam-se reativas; isolantes podem se tornar condutoras; opacas podem se tornar transparentes. Exemplos: 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.

21. Importância do tamanho Desta forma: Conhecer as características das substâncias em tamanho maior não fornece informações compreensíveis sobre suas propriedades no nível nano.

22. Importância do tamanho As mesmas propriedades que alteram as características físicas e químicas das nanopartículas, podem também, provocar consequências não pretendidas (e até desconhecidas) quando elas entram em contato com o organismo humano

23. 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 maior reatividade devido a grande área superficial e aos efeitos quânticos pode provocar a interação com sistemas biológicos de formas desconhecidas

25. 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.

26. Comparação entre nanopartículas naturais e antropogênicas e as engenheiradas

27. 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

28. Novos conceitos de partículas/nanocompostos? Fulerenos Esferas de carbono puro de sessenta átomos de carbono (C60), com aproximadamente um nanômetro de diâmetro, arranjadas como 20 hexágonos e 12 pentágonos, semelhante a uma bola de futebol

29. Novos conceitos de partículas/nanocompostos? Nanotubos são uma das principais nanopartículas em desenvolvimento e em uso Os nanotubos de carbono são estruturas cilíndricas formadas por átomos de carbono, com diâmetro é de um a três nanômetros (nm) e comprimento de até 1.000 nm. 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.

30. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? Nanotubos 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

32. Nanotubos de carbono uso 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.

33. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? Dendrímeros: • São moléculas poliméricas esféricas, formadas por processo de auto-organização hierárquica. Eles são usados em aplicações convencionais de recobrimento e pintura. Futuramente podem ser usados em drug-delivery e até mesmo no auxílio de purificação de água através do aprisionamento de íons metálicos. http://www.ica.ele.puc-rio.br/nanotech/nano_curiosidades.asp

34. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? Pontos Quânticos São nanopartículas, também chamadas de nanocristais. Focados principalmente em semicondutores que foram criados no início dos anos 80. São muito utilizados em aplicações de opto-eletrônica, tais como, lasers, LEDs e células solares. Essas partículas possibilitam um confinamento de cargas elétricas, funcionando como uma átomo artificial

35. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? Biopolímeros: • A grande variedade de biopolímeros, tais como as moléculas de DNA, oferecem uma grande variedade de nanoestruturas auto-organizáveis. Eles também oferecem a oportunidade de ligação entre a nano e biotecnologia em, por exemplo, criar sensores biocompatíveis simples e pequenos motores.

36. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? Nanoemulsões Gotículas de material oleoso com poucos centenas de nanômetros de diâmetro, misturados em água através de um processo de extrusão mecânica intenso. Este processo produz uma população uniforme de gotículas que são estáveis por anos mesmo a temperaturas elevadas. Tem amplo espectro de atividade antibiótica contra bactérias, vírus, fungos, protozoários e esporos devido a sua habilidade de destruir estes organismos. http://nano.med.umich.edu/projects.html

37. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? Nanocamadas Por meio da engenharia de escala nano de superfícies e camadas pode-se atingir uma ampla faixa de funcionalidade e novos efeitos físicos (por exemplo, elétrico-magnético ou óptica). Exemplos: superfície auto limpante, proteção a corrosão maquinários e equipamentos, curativos de ferimentos, etc. Monocamada resistente a água

38. Efeito lotus A observação da flor de lótus levou os cientistas a idéia de superfícies auto limpantes, que não molham

39. Novos conceitos de partículas /nanocompostos? Nanoporos São furos simples em nanoescala em finas membranas isolantes e que representam uma nova ferramenta para o estudo de biopolímeros tais como o DNA. O modelo mostra uma molécula de DNA passando através do canal de um nanoporo. http://review.ucsc.edu/fall04/campus_update.html

40. Aplicações da Nanotecnologia A nanotecnologia tem aplicações nos mais variados ramos econômicos, sociais, da saúde, comerciais, militares, de comunicação e outros.

43. Produtos e serviços que já estão no mercado – cont.

44. Produtos e serviços que já estão no mercado – cont. Língua eletrônica Sensor para líquidos capaz de identificar os diferentes tipos básicos de sabor (amargo, doce, ácido e salgado) e verificar a presença de contaminantes orgânicos e inorgânicos em meio aquoso. O dispositivo, desenvolvido pela EMBRAPA tem uma sensibilidade dez vezes maior que a do ser humano. http://www.sescsp.org.br/sesc/revistas_sesc/pb/artigo.cfm?Edicao_Id=239&breadcrumb=1&Artigo_ID=3758&IDCategoria=4133&reftype=1

45. Produtos e serviços que já estão no mercado – cont. Lençois feitos de 100% algodão e que não se amarrotam. Coberturas e ou tratamentos tradicionais normalmente realizados em tecidos fazem com que esses fiquem rígidos e bloqueiem os poros dos tecidos, tornando difícil a troca de calor realizada pela nossa pele. Na fabricação do Nano-Tex's Coolest Comfort é usado um tratamento feito com nanoparticulas que são pequenas o suficiente para se ligar à fibra dos tecidos sem que ocorra o entupimento dos seus poros. Como resultado, esses tecidos são capazes de permitir a evaporação da umidade da pele e ajudar no equilibrio da temperatura do corpo, permitindo assim que você se aconchegue e tenha uma ótima noite de sono! Fonte: U.S. Department Store Chain Now Offers Nano Bed Sheets in Hundreds of Locations

46. Produtos e serviços que já estão no mercado – cont. Máquinas de lavar roupa nano-estimuladas A empresa Sansung desenvolveu uma nova máquina de lavar chamada Sistemas Nano Saúde de Prata que atira íons de prata de nano dimensões na água. Os engenheiros da Sansung afirmam que essa nova tecnologia exterminará 99,9% das bactérias causadoras de mau odor. Os íons de prata atacarão e destruirão as paredes celulares das bactérias e recobrirão a roupa de tal modo que qualquer bactéria que entrar em contato com os íons cessará sua reprodução por até 30 dias! Fonte: Nano washing machine heading to the U.K.

47. Produtos e serviços que já estão no mercado – cont. Os cosméticos elaborados no Brasil, com base na utilização da nanotecnologia, são oferecidos atualmente por empresas de grande porte

48. Produtos e serviços que já estão no mercado – cont. Mercedes SLR McLaren: a utilização da nanotecnologia na pintura diminui a possibilidade de riscos Outras novidades da nanotecnologia nos carros: Carros mais leves pela substituição do aço por polímeros resistentes Espelhos retrovisores que escurecem ao receber a luz de outro veículo Película nos vidros que não vão mais embaçar ou pegar sujeira

49. Produtos e serviços que já estão no mercado – cont. http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.eagleone.com/images/vcc20051101na00.jpg&imgrefurl=http://www.eagleone.com/pages/nanotechnology/article.asp&h=132&w=275&sz=16&hl=pt-BR&start=42&tbnid=78bwsgkwMUkmDM:&tbnh=55&tbnw=114&prev=/images%3Fq%3Dnanotechnology%2Bmicroscopic%26start%3D40%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DN

50. Produtos e serviços que já estão no mercado – cont. http://lemonsinspace.blogspot.com/2005_05_01_archive.html

51. REVISTA DA FOLHA – 18 DE MARÇO DE 2007

54. Investimentos em nanotecnologia 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

56. 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

57. Em 2006, o investimento em pesquisa e desenvolvimento em nanotecnologia alcançou $12.4 bilhões, um aumento de 30% com relação ao ano anterior. Lux Research prevê que em 2014, 15% de todos os produtos manufaturados, em um valor bruto de $2.6 trilhões, irão incorporar nanotecnologia. Segundo a Fundação Nacional de Ciências dos USA a nanotecnologia será responsável pela metade dos produtos da indústria farmacêutica até 2015

59. Impactos das Nanotecnologias A nanotecnologia já está provocando e provocará muito mais, importantes conseqüências econômicas, sociais, ambientais e militares.

62. 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 na segurança e saúde, especialmente dos Trabalhadores e Meio Ambiente?

63. Impactos na segurança e saúde, especialmente dos trabalhadores e meio ambiente? Estudos epidemiológicos mostram uma correlação significativa entre a mortalidade devido a doenças cardio-respiratórias e a concentração de partículas de dimensões nanométricas presentes em situações de poluição do ar. Porém, não é só o tamanho que interfere na toxicidade. Assim, nas empresas, cada tipo de partícula ou situação de exposição deve ser estudado.

64. 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

65. 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.

66. 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 Nanotubos de carbono introduzidos na cavidade abdominal e pulmão de camundongos mostram patogenicidade semelhante ao amianto em um estudo piloto http://www.nature.com/nnano/journal/v3/n7/abs/nnano.2008.111.html Em 2007 alguns pesquisadores conseguiram comprovar que nanotubos de carbono penetram nas células e podem provocar sua mortalidade

67. Livro: Nanopathology. The health impact of nanoparticles”, Gatti, A. & Montanari, S., 2008 Os autores analisam muitos exemplos de pessoas com sérias enfermidades nos pulmões, fígado e rins, cujas análises desafiavam os métodos médicos usuais. Estes indivíduos tinham algumas coisas em comum: viviam perto de incineradores, participaram de guerras, estavam de alguma forma envolvidos em indústrias que utilizavam combustão em altas temperaturas na área de produção ou onde ocorria moagem ou polimento de metais. Segundo eles muitas destas patologias parecem relacionadas com as nanopartículas produzidas nestes processos. http://www.nanomagazine.co.uk/books.php?PHPSESSID=e7544bbfbecee6df78499fbab180310e

68. 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 testes de toxicidade? 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? Dúvidas na avaliação dos possíveis impactos à segurança e saúde dos trabalhadores

69. Atividades de risco Manuseio/transferência com nanopartículas Limpeza e manutenção Descarte Possível decomposição de material aglomerado Trabalho em meio líquido Ruptura mecânica de materiais que podem originar aerossóis

71. 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

72. Outros aspectos a serem considerados Questão ética. Por exemplo, o 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

73. 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

74. 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. Há necessidade urgente de se discutir a questão da regulamentação na área levando em conta o PRINCÍPIO DA PRECAUÇÃO

75. Conclusões São esperados novos tipos de enfermidades relacionadas à exposição especialmente às nanopartículas. Ainda há muito a ser feito para que os médicos do trabalho possam fazer diagnósticos para a exposição às nanopartículas naturais e antropogênicas. O que esperar, então, dos novos materiais aos quais nunca houve exposição humana?

76. Conclusões Neste momento há mais incerteza do que conhecimento há mais promessas do que realidade. Então, é agora que devemos estudar para conhecer e desde já nos prepararmos para uma nova realidade A saúde é um bem precioso cujo valor (infelizmente) só é percebido depois de perdida. Queremos conhecer para que as nanotecnologias sejam vetores de desenvolvimento e não de agravos à saúde.

77. Muito obrigado pela atenção. [email protected]

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