¿Qué son los Nanomateriales?
El significado de “nano” y definición de nanomaterial.
"Kilo" significa mil (1000) y un kilómetro es otra forma de escribir los 1000 metros. Por la misma convención, "nano" significa una billonésima parte (0,000000001 o 10⁻⁹), y un nanómetro (nm) es otra forma de escribir una billonésima parte de un metro.
El tamaño nano se refiere típicamente al rango de 1-100 nm. Este rango está incluido en la mayoría de las definiciones de nanomateriales. En Europa, la definición más común de nanomateriales es la recomendada por la Comisión Europea , y las definiciones recogidas en las normas ISO de una amplia gama de terminología nano.
Según la Recomendación 2011/696/UE de la Comisión1 un nanomaterial es: "Un material natural, incidental o manufacturado que contiene partículas, en un estado no unido o como un agregado o como un aglomerado y donde, para el 50% o más de las partículas en la granulometría numérica, una o más dimensiones externas está en el rango de tamaño 1 nm-100 nm.
Debido a su pequeño tamaño de partícula, algunos nanomateriales muestran diferentes propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas y otras diferentes, al mismo material en mayor tamaño. Este efecto se puede utilizar para aumentar el rendimiento de los materiales en los productos o lograr funciones completamente nuevas.
Nanomateriales en el sector de la construcción
DIÓXIDO DE TITANIO (TiO2)
Material de origen: Titanio
Efectos: Por vía inhalatoria puede producir efectos inflamatorios y genotóxicos. La inflamación, que en ocasiones puede ser reversible, depende de la relación área superficial por unidad de masa y de la duración y concentración de la exposición.
Hay estudios que muestran que la toxicidad de la forma anatasa del TiO₂ es mayor que la de la forma rutilo [6]. En estudios in vitro, el TiO₂ anatasa induce estrés oxidativo en el tejido pulmonar humano con daño en el ADN. En exposiciones a largo plazo del TiO₂ anatasa, se han observado efectos cancerígenos [7]. A través de la piel intacta no se absorbe el TiO₂.
Fuente: INSST. Exposición potencial a nanomateriales en el sector de la construcción. [en línea]. Instituto Nacional de Seguridad y Salud Trabajo (INSST), 2018 [consulta: 12 de febrero de 2019]. Disponible en este enlace
Aplicaciones en obra:
ÓXIDO DE ZINC (ZnO)
Material de origen: Zinc
Efectos: Los estudios realizados muestran que produce reacciones de estrés oxidativo en el tejido pulmonar y daño en el ADN. Por vía inhalatoria se han observado efectos inflamatorios en el pulmón y efectos sistémicos; la distribución en el organismo se ve afectada por la solubilidad de las partículas. En estudios realizados in vitro se han observado efectos genotóxicos, mientras que en los estudios in vivo dichos efectos fueron negativos. Por vía dérmica la absorción es limitada y no se han observado efectos locales.
Fuente: INSST. Exposición potencial a nanomateriales en el sector de la construcción. [en línea]. Instituto Nacional de Seguridad y Salud Trabajo (INSST), 2018 [consulta: 12 de febrero de 2019]. Disponible en este enlace
Aplicaciones en obra:
DIÓXIDO DE SILICIO (SiO2)
Material de origen: Mineral de Silicio
Efectos: La toxicidad depende de la estructura cristalina que presente. La sílice amorfa, al contrario que la sílice cristalina, presenta baja toxicidad y no produce fibrosis progresiva. El humo de sílice está compuesto principalmente por sílice amorfa, aunque puede contener mayor o menor porcentaje de sílice cristalina, dependiendo del proceso productivo [9].
Fuente: INSST. Exposición potencial a nanomateriales en el sector de la construcción. [en línea]. Instituto Nacional de Seguridad y Salud Trabajo (INSST), 2018 [consulta: 12 de febrero de 2019]. Disponible en este enlace
Aplicaciones en obra:
NANOTUBOS DE CARBONO(CNT)
Material de origen: Carbono
Efectos: Pueden ser de pared simple (SWCNT) o de pared múltiple (MWCNT). Ejercen toxicidad pulmonar: inflamación, fibrosis y granulomas epitelioides. La toxicidad de los CNT está relacionada con el tipo de nanotubo (SWCNT o MWCNT), la rigidez y su relación longitud/diámetro. También influye en la toxicidad el proceso de síntesis y la presencia de grupos activos, por ejemplo, ácidos carboxílicos. Durante la síntesis se utilizan catalizadores como hierro y níquel que pueden quedar como pequeñas impurezas y aumentar su toxicidad. Se pueden asumir unas reacciones similares al amianto en el caso de los nanotubos de cualquier composición que se presenten en forma de fibras sueltas, no como fibras cortas o enmarañadas. Se ha observado que los CNT con longitud superior a 20 µm estarían relacionados con el mesotelioma [10].
Fuente: INSST. Exposición potencial a nanomateriales en el sector de la construcción. [en línea]. Instituto Nacional de Seguridad y Salud Trabajo (INSST), 2018 [consulta: 12 de febrero de 2019]. Disponible en este enlace
Aplicaciones en obra:
ÓXIDO DE COBRE (CuO)
Material de origen: Cobre
Efectos: Las partículas nanométricas de CuO presentan una mayor toxicidad que las de cobre metálico estabilizado. La solubilidad de este nanomaterial y la liberación del cobre son las responsables del efecto tóxico, produciendo una respuesta inflamatoria [11, 12].
Fuente: INSST. Exposición potencial a nanomateriales en el sector de la construcción. [en línea]. Instituto Nacional de Seguridad y Salud Trabajo (INSST), 2018 [consulta: 12 de febrero de 2019]. Disponible en este enlace
Aplicaciones en obra:
PLATA (Ag)
Material de origen: Plata
Efectos:
El conocimiento de los efectos tóxicos producidos por las partículas nanométricas de plata es escaso. Al penetrar por vía inhalatoria se distribuyen por la sangre, pudiéndose acumular en diversos tejidos y producir efectos en el hígado y el sistema inmunológico. A través del nervio olfativo pueden alcanzar el cerebro. De la plata en tamaño nano se conoce su efecto letal en bacterias y fibroblastos [13].
En estudios in vitro, en macrófagos pulmonares, llevados a cabo con agregados de partículas nanométricas de plata, se ha observado mayor toxicidad que la producida por el crisotilo.
Fuente: INSST. Exposición potencial a nanomateriales en el sector de la construcción. [en línea]. Instituto Nacional de Seguridad y Salud Trabajo (INSST), 2018 [consulta: 12 de febrero de 2019]. Disponible en este enlace