O que é o grafeno?
O grafeno é um material revolucionário que tem chamado a atenção de cientistas e indústrias ao redor do mundo. Ele é formado por uma única camada de átomos de carbono dispostos em um padrão hexagonal, similar ao formato de um favo de mel.
Por ser extremamente fino, com apenas um átomo de espessura, o grafeno é considerado o material mais fino já descoberto, além de ser incrivelmente forte e leve.
Uma das propriedades mais notáveis do grafeno é sua condutividade elétrica e térmica. Ele é um excelente condutor, melhor até do que o cobre, o que o torna ideal para aplicações em eletrônica, como em baterias e em componentes de dispositivos eletrônicos.
Além disso, ele é transparente e flexível, permitindo seu uso em telas de toque e em dispositivos eletrônicos dobráveis.
Na indústria, ele é utilizado em uma variedade de aplicações, desde a fabricação de sensores e transistores até a criação de materiais compósitos mais fortes e leves.
A medicina também tem explorado as potenciais aplicações do grafeno, como no desenvolvimento de sistemas de entrega de medicamentos e em novas formas de diagnóstico.
Entretanto, apesar de todas essas qualidades, é importante entender os potenciais riscos associados ao uso do grafeno, especialmente quando se trata de sua interação com o corpo humano. No próximo tópico, vamos explorar a toxicidade e como ele pode afetar a saúde.
O que o grafeno faz no corpo humano?
O impacto do grafeno no corpo humano é um tema que ainda está sendo amplamente pesquisado, mas os estudos iniciais sugerem que ele pode interagir de maneiras complexas com células e tecidos.
Quando o grafeno entra no corpo, seja por inalação, ingestão ou contato com a pele, ele pode se ligar a diferentes tipos de células, o que pode desencadear uma série de reações biológicas.
Um dos principais mecanismos de ação do grafeno no corpo humano é sua capacidade de gerar estresse oxidativo. Isso acontece quando ele interage com as células, produzindo espécies reativas de oxigênio (ROS), que podem danificar componentes celulares, como o DNA, as proteínas e as membranas celulares.
O estresse oxidativo está associado a várias condições de saúde, incluindo inflamação crônica, doenças cardiovasculares e até câncer.
Por outro lado, o grafeno também tem mostrado potencial em aplicações médicas, como na entrega de medicamentos e na terapia fototérmica para o tratamento de tumores.
Devido à sua alta superfície de contato e capacidade de se ligar a moléculas específicas, o grafeno pode ser usado para transportar medicamentos diretamente para células-alvo, aumentando a eficácia do tratamento e reduzindo efeitos colaterais.
No entanto, os riscos associados à exposição ao grafeno não podem ser ignorados. Alguns estudos indicam que a inalação de partículas desse material pode causar danos aos pulmões, semelhante ao que ocorre com outras partículas finas.
Além disso, o acúmulo de grafeno nos tecidos pode levar a respostas imunológicas indesejadas, como inflamação e fibrose.
Embora ele ofereça promessas significativas para a medicina e outras indústrias, é crucial continuar a estudar seus efeitos no corpo humano para garantir que seu uso seja seguro.
Quais são os benefícios do grafeno?
O grafeno é frequentemente descrito como um material do futuro devido ao seu vasto potencial de aplicações em diversas áreas, especialmente na saúde e na tecnologia.
Sua combinação única de propriedades, como alta condutividade elétrica, força, leveza e flexibilidade, abre caminho para inovações que podem transformar indústrias inteiras.
No campo da saúde, o grafeno está sendo explorado para uma variedade de aplicações médicas. Uma das áreas mais promissoras é a entrega de medicamentos.
Devido à sua grande área superficial, o grafeno pode ser utilizado como um veículo eficiente para transportar medicamentos diretamente às células alvo, aumentando a eficácia dos tratamentos e minimizando os efeitos colaterais.
Além disso, o grafeno está sendo estudado em terapias de combate ao câncer, onde pode ser utilizado para aquecer células tumorais através da terapia fototérmica, destruindo-as de forma precisa e controlada.
Outra área em que o grafeno se destaca é na criação de sensores biomédicos altamente sensíveis. Esses sensores podem detectar a presença de biomarcadores em concentrações extremamente baixas, facilitando o diagnóstico precoce de doenças como o câncer e doenças neurodegenerativas.
O grafeno também está sendo explorado para o desenvolvimento de próteses mais leves e resistentes, assim como na engenharia de tecidos, onde pode ajudar na regeneração celular e na cicatrização de feridas.
Fora do campo da saúde, os benefícios se estendem para a tecnologia e a eletrônica. Graças à sua excelente condutividade elétrica e térmica, ele já está sendo incorporado em baterias de alta capacidade e em supercapacitores, que prometem carregamento mais rápido e maior durabilidade para dispositivos eletrônicos.
Ele também está sendo usado no desenvolvimento de telas flexíveis e transparentes, o que pode revolucionar a próxima geração de smartphones e outros dispositivos portáteis.
Além disso, o grafeno pode ser incorporado em materiais compósitos, tornando-os mais leves e ao mesmo tempo mais fortes, o que é particularmente útil na indústria aeroespacial e automotiva. Esses compósitos podem resultar em veículos mais eficientes em termos de combustível e com melhor desempenho geral.
Embora os benefícios do grafeno sejam vastos e promissores, é essencial continuar a pesquisa para entender melhor os riscos e garantir que sua aplicação seja segura.
Por que não usamos o grafeno em tudo?
Apesar de todo o seu potencial incrível, o grafeno ainda enfrenta uma série de barreiras que impedem sua adoção em larga escala. Um dos maiores desafios é o custo de produção.
Produzir grafeno de alta qualidade, em quantidades suficientes para aplicações comerciais, é um processo complexo e caro. A fabricação em larga escala requer equipamentos sofisticados e condições rigorosas, o que encarece o material e torna inviável sua utilização em produtos de consumo em massa.
Além do custo, existem dificuldades técnicas associadas ao manuseio e à integração em diferentes produtos. Por ser um material extremamente fino e leve, ele é difícil de manipular e incorporar em processos industriais convencionais.
Sua integração em eletrônicos, por exemplo, exige novas tecnologias e adaptações nos processos de fabricação, o que representa um obstáculo imenso para muitas empresas.
Outro fator crucial que impede o uso generalizado é a preocupação com a segurança. Embora as pesquisas estejam avançando, ainda há incertezas sobre os efeitos a longo prazo da exposição ao grafeno, tanto para os trabalhadores envolvidos em sua produção quanto para os consumidores finais.
A segurança do grafeno em diferentes formas, precisa ser totalmente compreendida antes que ele possa ser amplamente adotado, especialmente em aplicações médicas e alimentícias.
Além das preocupações de segurança e dos custos, a falta de normas e regulamentações claras também limita o uso. Sem diretrizes estabelecidas sobre como o grafeno deve ser produzido, manuseado e descartado, as empresas podem ser relutantes em investir pesadamente em sua adoção.
Regulamentações mais precisas e bem definidas são necessárias para garantir a segurança e facilitar a comercialização segura em todo mundo.
Embora continue a ser uma promessa para o futuro, esses desafios precisam ser superados para que ele se torne uma parte integral de nossas vidas cotidianas.
Quais produtos têm grafeno?
O grafeno já está presente em vários produtos disponíveis no mercado, embora ainda de forma limitada. Aqui estão alguns exemplos onde você pode encontrar:
1. Embalagens de produtos e alimentos: A Gerdau, uma empresa brasileira, lançou uma nova embalagem com grafeno para sua linha de pregos. Essa embalagem é muito mais resistente do que a de plástico, oferecendo melhor proteção e durabilidade. Além disso, a Tetra Pak está avaliando a aplicação de grafeno em suas embalagens de alimentos e bebidas. Ele pode aumentar a resistência das embalagens e melhorar a preservação dos produtos.
2. Tênis de corrida: Alguns tênis de corrida, como o Corre Grafeno da marca brasileira Olympikus utilizam esse material em suas solas para aumentar a durabilidade e tração, proporcionando uma experiência de corrida mais leve e resistente, além de melhorar o desempenho e impulsão dos corredores.
3. Bicicleta: A Dassi Bike fabrica bicicletas com quadros feitos de grafeno. Segundo a marca, o quadro pode pesar até 400 gramas, enquanto um quadro de bicicleta comum pesa em média 2,5 kg. Isso representa uma diferença de 2,1 kg, cerca de seis vezes mais leve, destacando a leveza deste material em comparação com materiais tradicionais.
4. Máscaras faciais: Algumas máscaras são revestidas com grafeno por suas propriedades antibacterianas e antivirais, ajudando a neutralizar bactérias e vírus, aumentando a eficácia na prevenção de doenças.
5. Dispositivos eletrônicos: Grafeno é usado em baterias, como na G-Pro Series da marca Real Graphene, proporcionando tempos de carregamento duas vezes mais rápidos e maior duração da carga, supercapacitores de smartphones e tablets e dissipador de calor como no smartphone Mate 30 Pro da Huawei.
6. Materiais esportivos: Capacetes de bike como a Mixino Helmet da Catlike, raquetes de tênis como a Graphene 360+ da Head e roupas esportivas incorporam grafeno para melhorar resistência e durabilidade, além de reduzir o peso. Em roupas, suas propriedades de condução de calor ajudam na regulação da temperatura corporal.
7. Capacetes automobilísticos: Capacetes utilizados em motos como o Urban Cafe Racer Double D Graph-X da marca brasileira Urban Helmet, e em competições de carros estão começando a incluir grafeno em sua construção. O material melhora a resistência a impactos, sem aumentar o peso, oferecendo maior proteção e conforto aos pilotos.
8. Armas e coletes: Empresas como a marca brasileira Taurus estão explorando o uso de grafeno em duas linhas, incluindo o setor bélico. Ele é utilizado no desenvolvimento de materiais balísticos, aumentando a resistência e durabilidade de coletes à prova de balas e outros equipamentos de proteção. O uso do grafeno proporciona um melhor desempenho contra oxidação, evitando a corrosão e aumentando a vida útil. Além disso, potencializa as propriedades mecânicas, como resistência ao impacto e dissipação de calor, e reduz o peso das armas.
9. Construção civil: No setor da construção civil, ele está sendo incorporado em vergalhões de grafeno, como na Vergraf. Estes vergalhões são barras usadas para produzir concreto armado, comum em fundações de prédios, calçadas, paredes, vigas e pilares. Tradicionalmente feitos com aço, os vergalhões de grafeno oferecem maior resistência e durabilidade, além de melhorar as propriedades do concreto, tornando-o mais leve e resistente a condições adversas.
10. Blindagem veicular: O grafeno também está começando a ser utilizado em blindagem veicular. As placas de blindagem e vidros feitas com esse material oferecem maior proteção contra impactos e projéteis, enquanto mantêm o peso dos veículos reduzido. As propriedades contribuem para uma melhor resistência a impactos e maior durabilidade dos materiais de blindagem, proporcionando maior segurança sem comprometer a performance do veículo.
11. Pneus de bicicletas e motos de alta performance: O grafeno está sendo incorporado em pneus de bicicletas e motos para melhorar seu desempenho. A adição proporciona maior durabilidade e resistência ao desgaste, além de aumentar a aderência e a tração em diferentes superfícies. Isso resulta em uma melhor performance e segurança.
12. Fone de ouvido: Os fones de ouvido da Graphene Q ORA utilizam grafeno em seus drivers. Melhorando a qualidade do som, proporcionando um áudio mais claro e detalhado, além de aumentar a durabilidade dos componentes internos.
13. Jaquetas: A Alpha Series Graphene-X é uma jaqueta que utiliza grafeno em sua composição. Esta jaqueta é projetada para ser extremamente resistente, oferecendo durabilidade superior. Além disso, esse material proporciona conforto térmico ao ajudar a regular a temperatura corporal. A jaqueta também é à prova d’água, graças às propriedades do grafeno, que oferece proteção adicional contra condições climáticas extremas.
14. Vara de pescar: A Stealth Graphene, fabricada pela Century, é uma vara de pescar de alta performance feita com grafeno. Este material avançado proporciona uma combinação de leveza e resistência, permitindo que a vara suporte peixes pesados com facilidade. Ele melhora a durabilidade e a sensibilidade da vara, oferecendo maior controle e precisão durante a pesca, além de suportar as tensões exigidas por peixes grandes e pesados.
15. Implantes médicos de última geração: O ICFO Patch é um implante médico avançado que utiliza grafeno para oferecer monitoramento contínuo da saúde. Na prática, este patch é usado para monitorar sinais vitais e condições de saúde, como nível de glicose, pressão arterial, hidratação, saturação de oxigênio, temperatura corporal precisa, UV absorvido pelo sol e outros parâmetros importantes. Ele tem o formato de um adesivo super fino, que basta colar sobre a pele, proporcionando um monitoramento discreto e eficiente.
16. Painéis solares: O grafeno está sendo incorporado em painéis solares para melhorar a eficiência na conversão de energia solar em eletricidade. Sua alta condutividade elétrica e térmica permite que os painéis solares conduzem a eletricidade de maneira mais eficiente e distribuem o calor de forma mais uniforme. Isso resulta em um aumento na eficiência dos painéis solares e uma maior durabilidade. Além disso, ele pode ajudar a reduzir o custo de produção dos painéis.
17. Medicina: Grafeno está começando a ser utilizado em sensores biomédicos para diagnóstico precoce de doenças e em sistemas de entrega de medicamentos, aumentando a eficácia e diminuindo efeitos colaterais.
Existe risco de contaminação cruzada dos produtos e embalagem de grafeno com o organismo humano?
O grafeno, um material inovador com inúmeras aplicações, tem gerado preocupações sobre sua segurança, especialmente no que diz respeito à contaminação cruzada.
Mas, afinal, o contato com produtos e embalagens que contêm essa substância pode representar algum risco à saúde humana?
O que é contaminação cruzada?
Contaminação cruzada é quando uma substância, como as partículas de grafeno, passa de um produto ou embalagem para o corpo humano. Isso pode acontecer, por exemplo, se você inalar partículas no ar ou se ele entrar em contato com a sua pele.
Risco de contaminação cruzada do grafeno
O risco de contaminação depende muito de como o grafeno é produzido e incorporado aos produtos. Se ele estiver bem misturado ou preso dentro do material, a chance de ele escapar e causar problemas é muito menor.
No entanto, a exposição pode acontecer de diferentes maneiras, dependendo de como ele é usado, veja no próximo tópico.
Como o grafeno pode entrar em contato com o corpo?
Imagine que você tem um produto que contém grafeno, e ele acaba quebrando. Por curiosidade, você decide pegar o material de grafeno e começa a manipulá-lo com as mãos. Em seguida, sem perceber, leva as mãos aos olhos, boca ou nariz, ou até mesmo cheira o material quebrado.
Esse tipo de contato direto pode ser perigoso, pois pequenas partículas dessa substância podem ser inaladas ou entrar em contato com as mucosas, causando irritação ou outros problemas de saúde.
Outro exemplo pode ocorrer em ambientes industriais, onde o grafeno pode estar presente na forma de pó ou em suspensão líquida. Se você trabalha em uma fábrica onde ele é manipulado, há o risco de inalar essas partículas que estão no ar.
A inalação é uma das maiores preocupações porque essas partículas podem se depositar nos pulmões, causando inflamação e danos respiratórios.
O contato com a pele também pode ser prejudicial, principalmente se o grafeno não estiver bem encapsulado, resultando em irritação.
Como evitar a contaminação cruzada do grafeno?
A boa notícia é que, na maioria das vezes, o grafeno está bem protegido dentro dos produtos, o que significa que ele não se solta facilmente. Isso diminui bastante o risco de contaminação.
As fábricas que trabalham esse material seguem regras rigorosas para garantir que ele não escape e contamine outros produtos ou pessoas. Por exemplo, elas usam equipamentos de proteção para os trabalhadores e garantem que o grafeno esteja bem selado nas embalagens e produtos.
Mesmo assim, é importante tomar alguns cuidados com produtos que contêm este material. Esses produtos podem ser muito melhores em vários aspectos, mas é aconselhável evitar ações como quebrar, ingerir, cheirar ou raspar esses materiais.
Embora pequenos acidentes e exposições ocasionais a pequenas quantidades de grafeno provavelmente não sejam preocupantes, especialmente se ele estiver bem protegido, é sempre uma boa prática evitar explorar esse material de maneiras não convencionais e recomendadas.
Além disso, como ainda não há um consenso científico completo sobre os riscos potenciais do grafeno no uso diário, é melhor ser cauteloso e evitar a exposição desnecessária até que mais estudos conclusivos estejam disponíveis.
Quais os sintomas de contaminação e toxicidade do grafeno?
A exposição ao grafeno, pode potencialmente levar a alguns sintomas, especialmente se não forem seguidas as medidas de segurança adequadas.
Embora a pesquisa sobre a quantidade e os efeitos da exposição ainda esteja em evolução, os seguintes sintomas são associados à contaminação por grafeno:
Sintomas gerais: Em casos mais raros e com exposições prolongadas, podem ocorrer sintomas sistêmicos como fadiga, dores de cabeça e mal-estar. No entanto, esses sintomas não são amplamente documentados e requerem mais pesquisas para uma compreensão completa.
Irritação respiratória: A inalação de partículas de grafeno pode causar irritação nas vias aéreas e nos pulmões. Os sintomas incluem tosse persistente, dificuldade respiratória e sensação de desconforto torácico. Estudos sugerem que partículas finas podem afetar o sistema respiratório, especialmente se houver exposição prolongada ou em altas concentrações.
Irritação na pele: O contato direto com grafeno, especialmente na forma de pó ou suspensões, pode provocar reações na pele. Os sintomas incluem vermelhidão, erupções cutâneas, coceira e inflamação local. É importante utilizar equipamentos de proteção individual ao manusear este material, para minimizar o risco de contato direto.
Irritação ocular: Partículas de grafeno podem causar irritação nos olhos, levando a sintomas como vermelhidão, lacrimejamento excessivo, sensação de areia e desconforto ocular. O uso de proteção ocular adequada é essencial para evitar a exposição a partículas.
Sintomas gerais: Em casos mais raros e com exposições prolongadas, podem ocorrer sintomas sistêmicos como fadiga, dores de cabeça e mal-estar. No entanto, esses sintomas não são amplamente documentados e requerem mais pesquisas para uma compreensão completa.
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