Nanoparticelle più sicure per inchiostri e pigmenti

Le nanoparticelle sono minuscole particelle di dimensioni tra 1 e 100 nanometri (per un confronto, il capello umano è spesso 80 000 nanometri). Come un ponte tra materie prime e molecole atomiche, le nanoparticelle vantano proprietà uniche e innumerevoli applicazioni, che vanno dalla medicina all’elettronica.

Insieme a tali interessanti possibilità, sussiste il rischio associato alle particelle altamente reattive, abbastanza piccole per passare attraverso le membrane cellulari. L’industria degli inchiostri e dei pigmenti, per esempio, utilizza nanoparticelle potenzialmente tossiche contenenti biossido di titanio (TiO2), ossido di zinco (ZnO), argento (Ag) e nanostrutture chiamate “punti quantici”.

L’iniziativa NANOMICEX (Mitigation of risk and control of exposure in nanotechnology based inks and pigments), finanziata dall’UE, ha valutato i rischi di produzione e gestione degli inchiostri e dei pigmenti a base di nanoparticelle e ha sviluppato alternative più sicure. Gli studi hanno rivelato che lo ZnO, l’Ag e punti i quantici nanocompositi sono potenzialmente pericolosi per gli operai del settore.

Allo scopo di ridurre la loro tossicità, i ricercatori hanno modificato le superfici delle nanoparticelle. Lo hanno fatto collegando una proteina chiamata albumina serica bovina su ZnO rivestito di silice, e rivestendo i punti quantici con glucosio.

Tuttavia, nessuno dei loro tentativi di modifica relativi all’Ag ha funzionato ma hanno stabilito che la tossicità derivava dalla sua dimensione molto piccola (pochi nanometri). Il progetto NANOMICEX ha concluso che le nanoparticelle di Ag dovrebbero essere più grandi per ridurre la loro tossicità relativa alle cellule.

Un’altra considerazione importante del progetto NANOMICEX riguarda lo studio dell’esposizione degli operai alle nanoparticelle disperse nell’aria nell’ambito delle fabbriche di pigmenti e inchiostri. I ricercatori hanno rilevato un effettivo rischio di respirazione delle nanoparticelle per gli operai che maneggiano tali materiali in polvere; tuttavia, respiratori, filtri e indumenti protettivi forniscono una buona protezione.

Il progetto NANOMICEX ha condotto quattro studi di caso per verificare se le modifiche alle nanoparticelle e i protocolli di sicurezza potrebbero essere attuati su scala industriale. Essi hanno rilevato che le modifiche per ZnO e punti quantici sono sicure, convenienti e non hanno influenzato le importanti proprietà delle nanoparticelle. Questi nanomateriali sono quindi adatti per la produzione su scala industriale di pigmenti e inchiostri.

Le misure di sicurezza NANOMICEX miglioreranno la competitività europea nel settore inchiostri e pigmenti, e la salute degli operai esposti alle nanoparticelle.