Nanomaterial

Modelo rotativo de nanotubo de carbono

Se entiende por nanomaterial un material natural, accidental o fabricado que contenga partículas, sueltas o formando un agregado o aglomerado, y en el que el 50 % o más de las partículas en la granulometría numérica presente una o más de las dimensiones externas en el intervalo de tamaños comprendido entre un nanómetro y 100 nanómetros. En casos específicos y cuando se justifique por preocupaciones de medio ambiente, salud, seguridad o competitividad, el umbral de la granulometría numérica del 50 % puede sustituirse por un umbral comprendido entre el 1 % y el 50 %.
Los fullerenos, los copos de grafeno y los nanotubos de carbono de pared simple con una o más dimensiones externas inferiores a 1 nm deben ser considerados como nanomateriales.
Cuando sea técnicamente posible y la legislación específica lo exija, la conformidad con la definición recomendada podrá determinarse sobre la base de la superficie específica por unidad de volumen. Un material debe considerarse incluido en la definición cuando la superficie específica por unidad de volumen del material sea superior a 60 m² /cm³. No obstante, un material que, según su granulometría numérica, es un nanomaterial debe considerarse que respeta la definición incluso si el material tiene una superficie específica inferior a 60 m²/cm³.
La disminución del tamaño de las partículas implica un incremento del área superficial específica y, por tanto, de su reactividad; debido al aumento de esta, las partículas de tamaño nanométrico pueden ocasionar en el organismo efectos adversos para la salud diferentes a los ocasionados por las partículas de tamaño no nano con igual composición química, ya que pueden interaccionar en el organismo de forma diferente. Asimismo, el tamaño de partícula puede afectar a los riesgos para la seguridad, en especial a los riesgos de incendio y explosión.

Tipos de nanomateriales manufacturados

Nano-objetos	Nanoplaca
	Nanofibra	Nanohílo (nanofibra eléctricamente conductora)
		Nanotubo (nanofibra hueca)
		Nanovarilla (nanofibra sólida)
	Nanopartícula
Materiales nanoestructurados	Polvo nanoestructurado
	Nanocompuesto
	Nanoespuma sólida
	Material nanoporoso
	Nanodispersión fluida

Nanomateriales manufacturados más comunes

• Nanomateriales inorgánicos no metálicos: sílice amorfa sintética, óxido de aluminio, dióxido de titanio, óxido de cerio, óxido de cinc...
• Metales y aleaciones.
• Nanomateriales con base de carbono: fullerenos, grafeno, nanotubos de carbono, nanofibras de carbono, negro de carbón...
• Nanopolímeros y dendrímeros.
• Puntos cuánticos.
• Nanoarcillas.

Exposiciones laborales a nanomateriales

Fabricación de nanomateriales

En los métodos de producción en fase gaseosa, la exposición puede darse principalmente en las operaciones de recuperación del material y limpieza del reactor, o a consecuencia de una fuga en el reactor. En los métodos de producción en fase líquida o coloidal, la exposición puede ocurrir debido a la formación de aerosoles en operaciones como la sonicación o la pulverización de la suspensión, la limpieza de los equipos y la recogida de derrames o la recuperación del producto en forma de polvo.

Incorporación del nanomaterial al producto intermedio o final

Las exposiciones pueden originarse principalmente por la manipulación del nanomaterial en forma de polvo, en la carga de ingredientes en las tolvas, y también en operaciones de pesada, mezcla, molienda, tamizado o vertido.

Utilización profesional de productos que contienen nanomateriales

Entre los sectores de actividad en los que se ha generalizado el uso de nanomateriales cabe destacar: construcción (en productos que mejoran la resistencia al desgaste y aumentan la rigidez de los materiales), medicina (como transportadores de fármacos para su liberación en el órgano diana), energía (células fotovoltaicas), automóvil y aeroespacial (agentes reforzantes en neumáticos y productos de caucho), química (inhibidores de la corrosión), electrónica y comunicación (componentes ópticos y optoelectrónicos incluyendo láseres y ordenadores compactos ultra-rápidos), cosmética (cremas solares), textil (protección contra el fuego y ropa antiolor).

Eliminación de residuos

Es recomendable que, tanto los productos que han llegado al final de su vida útil o que van a ser desechados por cualquier otro motivo, como los materiales contaminados durante el proceso se traten como residuos tóxicos y peligrosos.

Operaciones de mantenimiento

Los trabajadores de mantenimiento pueden estar expuestos a nanomateriales procedentes de los productos que utilizan, de los equipos e instalaciones que se encargan de mantener, de los depositados en las superficies de trabajo, así como de los que se pueden generar en operaciones inherentes al propio mantenimiento, como las de limpieza, corte, molienda o pulido.

Riesgos para la salud

Aunque los mecanismos de toxicidad no están suficientemente estudiados para la mayoría de los nanomateriales, se considera que el principal mecanismo es la formación de especies reactivas de oxígeno, que liberan radicales libres tóxicos y desarrollan estrés oxidativo. Los efectos adversos más importantes de los nanomateriales observados en estudios in-vivo realizados en animales y a altas dosis, se manifiestan en los pulmones e incluyen entre otros, inflamación, daños en los tejidos, fibrosis y generación de tumores. Asimismo, también se describen efectos en el sistema cardiovascular. Además, diversos estudios realizados en ratas indican que algunos nanomateriales pueden alcanzar otros órganos y tejidos, como el hígado, los riñones, el corazón, el cerebro, el esqueleto y diversos tejidos blandos.
Algunos nanomateriales, entre los que se encuentran el negro de humo y el dióxido de titanio, han sido clasificados como “posiblemente carcinógenos para los seres humanos” (grupo 2B).

Legislación

Comisión Europea: Aspectos reglamentarios de los nanomateriales.
Comisión Europea: Segunda revisión de la normativa sobre los nanomateriales.

Bibliografía

Comisión Europea: Recomendación relativa a la definición de nanomaterial.
UNE-CEN ISO/TS 27687:2010. Nanotecnologías. Terminología y definiciones para nano-objetos. Nanopartícula, nanofibra y nanoplaca.
VV.AA.: Seguridad y salud en el trabajo con nanomateriales. INSHT.