La seguridad en el centro de los materiales nanotecnológicos complejos
Los avances en nanotecnología han permitido desarrollar nanomateriales innovadores que tienen aplicaciones en diversos sectores. Estos materiales avanzados (AdMa, por sus siglas en inglés), diseñados con propiedades mejoradas en comparación con los materiales convencionales, tienen el potencial de revolucionar sectores que van desde la construcción a la agricultura. La complejidad de estos productos es un reto importante tanto para los innovadores como para los reguladores. Al estar formados por mezclas intrincadas de múltiples componentes, los métodos tradicionales de evaluación de la seguridad pueden quedarse cortos. «Hay que sopesar los beneficios de estos materiales frente a sus riesgos potenciales para la salud humana y el medio ambiente», afirma Tobias Stoeger, de Helmholtz Munich (Alemania), que junto con su colega Otmar Schmid coordina el proyecto HARMLESS. «Garantizar que estos materiales sean seguros para los ecosistemas, los seres humanos y los recursos naturales es clave».
Salud humana y seguridad ambiental
Abordar este déficit era el objetivo central de HARMLESS. El equipo del proyecto se propuso desarrollar un método de innovación segura y sostenible para AdMa, con el fin de considerar tanto los principios de seguridad y sostenibilidad desde el diseño (SSbD, por sus siglas en inglés) como la preparación normativa. «Nos propusimos desarrollar métodos y herramientas novedosos para evaluar con precisión los riesgos potenciales y garantizar el cumplimiento de la normativa», explica Stoeger. «Necesitamos mecanismos que apoyen el diseño de los AdMa más seguros, para convencer a la sociedad de su beneficio global». Para ello, en el proyecto se ha desarrollado una serie de herramientas y orientaciones integradas, junto con un sistema en línea de apoyo a la toma de decisiones. La idea es que los innovadores puedan utilizarlos para garantizar la funcionalidad, seguridad y sostenibilidad de los materiales durante su ciclo de vida. «Nuestro sistema sencillo de ayuda a la toma de decisiones integra las consideraciones de seguridad en el proceso de diseño», añade Stoeger. «Proporciona a las industrias las herramientas para la toma de decisiones informadas durante el desarrollo de los materiales para diferentes productos de consumo».
Evaluar la seguridad del ciclo de vida de los AdMa
Las herramientas y el sistema de apoyo del proyecto se han puesto a prueba a través de varios estudios de casos. Un área de interés crítica ha sido el uso de las nanoestructuras y pequeñas partículas incrustadas en matrices incorporadas a productos como pinturas y productos agrícolas. «Cuando las pinturas se exponen a condiciones climáticas adversas, se degradan con el tiempo y pueden liberar partículas diminutas (algunas de menos de cien nanómetros de tamaño, o unas cien veces más pequeñas que un mechón de pelo) al medio ambiente», afirma Stoeger. «Del mismo modo, los productos fitosanitarios pueden liberar pequeñas partículas durante su manipulación o pulverización en los campos. Cuando se inhalan, estas pequeñas partículas pueden dañar la salud humana y el medio ambiente». En otros estudios de casos se utilizaron las orientaciones y herramientas del proyecto para evaluar la seguridad de la sílice coloidal utilizada en la industria papelera, así como los nanomateriales avanzados empleados para el aislamiento térmico de las viviendas. También se evaluaron los catalizadores que contienen nanomateriales para diversos procesos químicos.
Fomentar los materiales seguros y sostenibles
En estos ensayos se ha demostrado con éxito el potencial de las herramientas y orientación de HARMLESS para ayudar a las industrias, desde la construcción hasta la fabricación y la agricultura, a innovar de forma responsable. Los usuarios pudieron perfeccionar los componentes de los productos, como su forma y composición, para lograr el equilibrio óptimo entre seguridad y funcionalidad, desde las primeras fases de la innovación. «Al promover el uso de materiales sostenibles e inocuos, en HARMLESS se ha contribuido a allanar el camino hacia un futuro en el que pueda florecer la innovación mediante los AdMa», señala Stoeger. «Evaluar la seguridad de los AdMa a lo largo de todo su ciclo de vida ayudará a la industria a producir AdMa de próxima generación que sean seguros tanto para el ser humano como para el medio ambiente».
Palabras clave
HARMLESS, nanotecnología, nanomateriales, AdMa, construcción, agricultura, medio ambiente
