28 de Abril Dia Mundial da Seguran a e Sa de no Trabalho

1. 28 de Abril Dia Mundial da Seguran�a e Sa�de no Trabalho Semin�rio Riscos emergentes e novos modelos de preven��o em um mundo do trabalho em muta��o Nanotecnologia do Avesso Lu�s Renato Andrade (luis.andrade@fundacentro.gov.br) FUNDACENTRO/RS

2. Nanotecnologia anunciada como uma nova revolu��o tecnol�gica t�o profunda que ir� atingir todos os aspectos da sociedade humana. Ela envolve o estudo e a manipula��o da mat�ria em uma escala muito pequena, geralmente na faixa de 1 a 100 nan�metros

3. Nanotecnologia ?uma das tecnologias dentro do contexto da Converg�ncia Tecnol�gica

6. O que � nanotecnologia? A nanotecnologia diz respeito a materiais e sistemas cujas estruturas e componentes exibem propriedades e fen�menos f�sicos, qu�micos e/ou biol�gicos significativamente novos e modificados devida � sua escala nanom�trica. O objetivo � explorar estas propriedades por meio do controle de estruturas e dispositivos em n�veis at�mico, molecular e supramolecular e aprender a fabricar e usar esses dispositivos de maneira eficiente. Medeiros. E. S.; Paterno, L. G. & Mattoso, L. H. C. �Nanotecnologia�, in Dur�n, N.; Mattoso, L. H. C. ; Morais, P. C., �Nanotecnologia, Artliber Editora, S�o Carlos, 2006, 208pgs.

7. um metro = 1 bilh�o de nan�metros O que representa isto?

8. Comparando os tamanhos O rio Amazonas mede quase 7.000 quil�metros e � cheio de �gua 7.000.000 metros 7.000.000.000 mil�metros Uma gota de �gua que sai de uma torneira grande pode ter por exemplo 7 mil�metros Assim, uma gota de �gua est� para todo o comprimento do rio Amazonas assim como um nan�metro est� para o metro

9. Comparando os tamanhos Outro exemplo: A dist�ncia entre Porto Alegre e S�o Paulo � de 1.109 km

10. Comparando os tamanhos Um gr�o de areia mede mais ou menos 1 mm 1.109 km = 1.109.000.000 milimetros (1 bilh�o e 109 milh�es de mil�metros) Ent�o Comparando: um gr�o de areia (1 mm) est� para a dist�ncia entre Porto Alegre e S�o Paulo (1.109.000.000mm) assim como um nan�metro est� para o metro (1 bilh�o de nan�metros)

11. Comparando os tamanhos

12. Nanotecnologia: do que se trata mesmo? �A nanotecnologia � o estudo, desenho, cria��o, s�ntese, manipula��o, aplica��o e explora��o de materiais, aparelhos e sistemas funcionais atrav�s do controle da mat�ria na nano escala. Ocupa-se da manipula��o, 'controlada' e produ��o de materiais, instrumentos e estruturas em escala nanom�trica�. Gerardo Iglesias, dirigente da UITA http://www.rel-uita.org/

13. Nanotecnologia = V�rias tecnologias N�o h�, na verdade, uma �nica tecnologia, mas v�rias. As tecnologias que manipulam materiais em tamanho nano s�o diferentes dependendo do campo de aplica��o: medicina, condutores, inform�tica, etc. O que todas tem em comum � que envolvem o estudo e a manipula��o da mat�ria em uma escala muito pequena, geralmente da ordem de 1 a 100 nan�metros (1 metro = a 1 bilh�o de nan�metros).

14. Import�ncia do tamanho Devido ao fato de ser t�o pequenas, as nanopart�culas t�m uma grande rela��o superf�cie/volume que � respons�vel por novas propriedades f�sicas e qu�micas. Isto inclui um aumento da reatividade qu�mica na superf�cie da nanopart�cula

15. Rela��o superf�cie/volume Comparando a mesma quantidade de sal grosso e refinado: Qual ocupa mais espa�o? Volume? Qual � mais f�cil de dissolver? Qual salga mais facilmente? Aqui n�o � propriamente uma nova propriedade mas d� id�ia da import�ncia do tamanho da part�cula na propriedade das subst�ncias

18. Import�ncia do tamanho Outra raz�o para as subst�ncias mudarem de comportamento no n�vel nano � o dom�nio de �efeitos qu�nticos�.  Na medida em que a materia � reduzida � escala nanom�trica as suas propriedades come�am a ser dominadas por efeitos qu�nticos. A Mec�nica Qu�ntica � a parte da f�sica (mais particularmente, da f�sica moderna) que estuda o movimento das part�culas muito pequenas. Um exemplo de efeito qu�ntico � aquele onde existe a impossibilidade de conhecer com infinita acuidade e ao mesmo tempo a posi��o e a velocidade de uma part�cula entre outras.

19. Import�ncia do tamanho Estas caracter�sticas das part�culas na escala nanom�trica s�o respons�veis pela constata��o de que nesta escala as propriedades dos materiais e elementos qu�micos se alteram drasticamente. Apenas com a redu��o de tamanho e sem altera��o de subst�ncia, verifica-se que os materiais apresentam novas propriedades e caracter�sticas como resist�ncia, maleabilidade, elasticidade, condutividade e poder de combust�o.

20. Import�ncia do tamanho Subst�ncias que s�o: est�veis em dimens�es maiores tornam-se reativas; isolantes podem se tornar condutoras; opacas podem se tornar transparentes. Exemplos: O carbono, na forma de grafite � male�vel, mas em escala nano, na forma de nanotubo, � mais resistente que o a�o e at� seis vezes mais leve. O alum�nio em escala nano entra em combust�o espontaneamente. O ouro muda de cor em v�rios n�veis nano.

21. Import�ncia do tamanho Desta forma: Conhecer as caracter�sticas das subst�ncias em tamanho maior n�o fornece informa��es compreens�veis sobre suas propriedades no n�vel nano.

22. Import�ncia do tamanho As mesmas propriedades que alteram as caracter�sticas f�sicas e qu�micas das nanopart�culas, podem tamb�m, provocar consequ�ncias n�o pretendidas (e at� desconhecidas) quando elas entram em contato com o organismo humano

23. Import�ncia do tamanho Um material perfeitamente seguro para ser manuseado em tamanho maior, pode facilmente penetrar na pele na forma de nanopart�cula ou se tornar um aerossol e entrar no organismo via respirat�ria. A maior reatividade devido a grande �rea superficial e aos efeitos qu�nticos pode provocar a intera��o com sistemas biol�gicos de formas desconhecidas

25. Nanopart�culas? As nanopart�culas podem ser distribu�das em tr�s categorias: nanopart�culas engenheiradas ou manufaturadas que s�o as criadas propositadamente, feitas pelo homem, nanopart�culas incidentais ou antropog�nicas s�o as n�o criadas intencionalmente, mas como sub produto da atividade humana (exaust�o de ve�culos a diesel, combust�o de carv�o, fumos met�licos) e naturais que s�o as encontradas na natureza provindas de rochas vulc�nicas, fuma�a, poeiras de minerais, etc.

26. Compara��o entre nanopart�culas naturais e antropog�nicas e as engenheiradas

27. Nanopart�culas? Somos rodeados de nanopart�culas incidentais e naturais: uma sala normal pode conter 20.000, uma floresta: 50.000 e uma rua da cidade: 100.000

28. Novos conceitos de part�culas/nanocompostos? Fulerenos Esferas de carbono puro de sessenta �tomos de carbono (C60), com aproximadamente um nan�metro de di�metro, arranjadas como 20 hex�gonos e 12 pent�gonos, semelhante a uma bola de futebol

29. Novos conceitos de part�culas/nanocompostos? Nanotubos s�o uma das principais nanopart�culas em desenvolvimento e em uso Os nanotubos de carbono s�o estruturas cil�ndricas formadas por �tomos de carbono, com di�metro � de um a tr�s nan�metros (nm) e comprimento de at� 1.000 nm. Os nanotubos s�o cem mil vezes mais finos que um fio de cabelo. Eles foram descobertos, no in�cio da d�cada de 1990, pelo pesquisador japon�s Sumio Iijima.

30. Novos conceitos de part�culas /nanocompostos? Nanotubos Propriedades importantes Mec�nicas Um dos materiais mais duros conhecidos (semelhante ao diamante) Apresenta resist�ncia mec�nica alt�ssima Capaz de suportar pesos Alta flexibilidade El�tricas Suportam bem a corrente el�trica Podem atuar com caracter�stica met�lica, semicondutora e at� supercondutora T�rmicas Apresenta alt�ssima condutividade t�rmica na dire��o do eixo do tubo Marco Aur�lio C. Pacheco � uma introdu��o a nanotecnologia. Dispon�vel em http://www.ica.ele.puc-rio.br/cursos/download/nanotecnologia-site.pdf

32. Nanotubos de carbonouso na ind�stria da constru��o NaturalNano, uma companhia instalada em Rochester, N.Y., est� desenvolvendo tinta de alta tecnologia que pode efetivamente bloquear sinais indesejados de telefone celular. Baseado em nanotecnologia, a tinta usa part�culas de cobre inseridas em �nanotubos�, os quais s�o ent�o misturados com tinta para defletir sinais de r�dio. A companhia invoca que a tinta pode filtrar sinais indesejados, enquanto permite certas transmiss�es, tais como notifica��es de urg�ncia de cirurgia para um operador cerebral, a procederem normalmente.

33. Novos conceitos de part�culas /nanocompostos? Dendr�meros:  � S�o mol�culas polim�ricas esf�ricas, formadas por processo de auto-organiza��o hier�rquica. Eles s�o usados em aplica��es convencionais de recobrimento e pintura. Futuramente podem ser usados em drug-delivery e at� mesmo no aux�lio de purifica��o de �gua atrav�s do aprisionamento de �ons met�licos. http://www.ica.ele.puc-rio.br/nanotech/nano_curiosidades.asp

34. Novos conceitos de part�culas /nanocompostos? Pontos Qu�nticos  S�o nanopart�culas, tamb�m chamadas de nanocristais. Focados principalmente em semicondutores que foram criados no in�cio dos anos 80. S�o muito utilizados em aplica��es de opto-eletr�nica, tais como, lasers, LEDs e c�lulas solares. Essas part�culas possibilitam um confinamento de cargas el�tricas, funcionando como uma �tomo artificial

35. Novos conceitos de part�culas /nanocompostos? Biopol�meros:  � A grande variedade de biopol�meros, tais como as mol�culas de DNA, oferecem uma grande variedade de nanoestruturas auto-organiz�veis. Eles tamb�m oferecem a oportunidade de liga��o entre a nano e biotecnologia em, por exemplo, criar sensores biocompat�veis simples e pequenos motores.

36. Novos conceitos de part�culas /nanocompostos? Nanoemuls�es Got�culas de material oleoso com poucos centenas de nan�metros de di�metro, misturados em �gua atrav�s de um processo de extrus�o mec�nica intenso. Este processo produz uma popula��o uniforme de got�culas que s�o est�veis por anos mesmo a temperaturas elevadas. Tem amplo espectro de atividade antibi�tica contra bact�rias, v�rus, fungos, protozo�rios e esporos devido a sua habilidade de destruir estes organismos. http://nano.med.umich.edu/projects.html

37. Novos conceitos de part�culas /nanocompostos? Nanocamadas Por meio da engenharia de escala nano de superf�cies e camadas pode-se atingir uma ampla faixa de funcionalidade e novos efeitos f�sicos (por exemplo, el�trico-magn�tico ou �ptica). Exemplos: superf�cie auto limpante, prote��o a corros�o maquin�rios e equipamentos, curativos de ferimentos, etc. Monocamada resistente a �gua

38. Efeito lotus A observa��o da flor de l�tus levou os cientistas a id�ia de superf�cies auto limpantes, que n�o molham

39. Novos conceitos de part�culas /nanocompostos? Nanoporos S�o furos simples em nanoescala em finas membranas isolantes e que representam uma nova ferramenta para o estudo de biopol�meros tais como o DNA. O modelo mostra uma mol�cula de DNA passando atrav�s do canal de um nanoporo. http://review.ucsc.edu/fall04/campus_update.html

40. Aplica��es da Nanotecnologia A nanotecnologia tem aplica��es nos mais variados ramos econ�micos, sociais, da sa�de, comerciais, militares, de comunica��o e outros.

43. Produtos e servi�os que j� est�o no mercado � cont.

44. Produtos e servi�os que j� est�o no mercado � cont. L�ngua eletr�nica Sensor para l�quidos capaz de identificar os diferentes tipos b�sicos de sabor (amargo, doce, �cido e salgado) e verificar a presen�a de contaminantes org�nicos e inorg�nicos em meio aquoso. O dispositivo, desenvolvido pela EMBRAPA tem uma sensibilidade dez vezes maior que a do ser humano. http://www.sescsp.org.br/sesc/revistas_sesc/pb/artigo.cfm?Edicao_Id=239&breadcrumb=1&Artigo_ID=3758&IDCategoria=4133&reftype=1

45. Produtos e servi�os que j� est�o no mercado � cont. Len�ois feitos de 100% algod�o e que n�o se amarrotam. Coberturas e ou tratamentos tradicionais normalmente realizados em tecidos fazem com que esses fiquem r�gidos e bloqueiem os poros dos tecidos, tornando dif�cil a troca de calor realizada pela nossa pele. Na fabrica��o do Nano-Tex's Coolest Comfort � usado um tratamento feito com nanoparticulas que s�o pequenas o suficiente para se ligar � fibra dos tecidos sem que ocorra o entupimento dos seus poros. Como resultado, esses tecidos s�o capazes de permitir a evapora��o da umidade da pele e ajudar no equilibrio da temperatura do corpo, permitindo assim que voc� se aconchegue e tenha uma �tima noite de sono! Fonte: U.S. Department Store Chain Now Offers Nano Bed Sheets in Hundreds of Locations

46. Produtos e servi�os que j� est�o no mercado � cont. M�quinas de lavar roupa nano-estimuladas A empresa Sansung desenvolveu uma nova m�quina de lavar chamada Sistemas Nano Sa�de de Prata que atira �ons de prata de nano dimens�es na �gua. Os engenheiros da Sansung afirmam que essa nova tecnologia exterminar� 99,9% das bact�rias causadoras de mau odor. Os �ons de prata atacar�o e destruir�o as paredes celulares das bact�rias e recobrir�o a roupa de tal modo que qualquer bact�ria que entrar em contato com os �ons cessar� sua reprodu��o por at� 30 dias! Fonte: Nano washing machine heading to the U.K.

47. Produtos e servi�os que j� est�o no mercado � cont. Os cosm�ticos elaborados no Brasil, com base na utiliza��o da nanotecnologia, s�o oferecidos atualmente por empresas de grande porte

48. Produtos e servi�os que j� est�o no mercado � cont. Mercedes SLR McLaren: a utiliza��o da nanotecnologia na pintura diminui a possibilidade de riscos Outras novidades da nanotecnologia nos carros: Carros mais leves pela substitui��o do a�o por pol�meros resistentes Espelhos retrovisores que escurecem ao receber a luz de outro ve�culo Pel�cula nos vidros que n�o v�o mais emba�ar ou pegar sujeira

49. Produtos e servi�os que j� est�o no mercado � cont. http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.eagleone.com/images/vcc20051101na00.jpg&imgrefurl=http://www.eagleone.com/pages/nanotechnology/article.asp&h=132&w=275&sz=16&hl=pt-BR&start=42&tbnid=78bwsgkwMUkmDM:&tbnh=55&tbnw=114&prev=/images%3Fq%3Dnanotechnology%2Bmicroscopic%26start%3D40%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DN

50. Produtos e servi�os que j� est�o no mercado � cont. http://lemonsinspace.blogspot.com/2005_05_01_archive.html

51. REVISTA DA FOLHA � 18 DE MAR�O DE 2007

54. Investimentos em nanotecnologia Os investimentos em pesquisa de novos materiais em nanotecnologia s�o cerca de 100 a 1000 vezes maiores (dependendo do pa�s) do que os estudos sobre os impactos � sa�de e meio ambiente

56. Investimentos planejados em nanotecnologia pelas ag�ncias federais como coordenado pela �national nanotechnology initiative� (iniciativa nacional em nanotecnologia) (em milh�es de d�lares), para o ano fiscal de 2008. http://www.chemheritage.org/pubs/magazine/him_nanotech.html

57. Em 2006, o investimento em pesquisa e desenvolvimento em nanotecnologia alcan�ou $12.4 bilh�es, um aumento de 30% com rela��o ao ano anterior. Lux Research prev� que em 2014, 15% de todos os produtos manufaturados, em um valor bruto de $2.6 trilh�es, ir�o incorporar nanotecnologia. Segundo a Funda��o Nacional de Ci�ncias dos USA a nanotecnologia ser� respons�vel pela metade dos produtos da ind�stria farmac�utica at� 2015

59. Impactos das Nanotecnologias A nanotecnologia j� est� provocando e provocar� muito mais, importantes conseq��ncias econ�micas, sociais, ambientais e militares. 

62. H� uma s�ria falta de conhecimento sobre os aspectos de seguran�a desta tecnologia. � bem conhecido, por exemplo, que os efeitos toxicol�gicos das part�culas ultrafinas s�o muito mais severos conforme diminui o seu tamanho mas pouco � conhecido sobre o mecanismo pela qual as part�culas extremamente pequenas migram para dentro do corpo e se acumula em tecidos e �rg�os. Impactos na seguran�a e sa�de, especialmente dos Trabalhadores e Meio Ambiente?

63. Impactos na seguran�a e sa�de, especialmente dos trabalhadores e meio ambiente? Estudos epidemiol�gicos mostram uma correla��o significativa entre a mortalidade devido a doen�as cardio-respirat�rias e a concentra��o de part�culas de dimens�es nanom�tricas presentes em situa��es de polui��o do ar. Por�m, n�o � s� o tamanho que interfere na toxicidade. Assim, nas empresas, cada tipo de part�cula ou situa��o de exposi��o deve ser estudado.

64. Alguns estudos j� realizados Estudo publicado em julho de 2004 descobriu que mol�culas de carbono em nanoescala, fulerenos, podem rapidamente desencadear danos cerebrais em peixes Em 2005, pesquisadores da Universidade de Rochester, EUA, demonstraram que coelhos ingerindo fulerenos mostraram um aumento na suscetibilidade � coagula��o do sangue

65. Alguns estudos j� realizados Tamb�m h� algumas evid�ncias que nano part�culas de carbono pode diretamente entrar no c�rebro via mucosa nasal respirat�ria e do bulbo olfativo Estudos preliminares, ressalta o toxicologista e pesquisador do Hospital de Bordeaux Patrick Brochard, indicam que, em contato com a pele, as part�culas podem originar rea��es inflamat�rias dos tecidos.

66. Alguns estudos j� realizados Nanopart�culas de alum�nio podem provocar a redu��o do crescimento das ra�zes de milho, soja e cenoura Nanotechnology: Opportunities and Risks for Humans and the Environment, 2006 Nanotubos de carbono introduzidos na cavidade abdominal e pulm�o de camundongos mostram patogenicidade semelhante ao amianto em um estudo piloto http://www.nature.com/nnano/journal/v3/n7/abs/nnano.2008.111.html Em 2007 alguns pesquisadores conseguiram comprovar que nanotubos de carbono penetram nas c�lulas e podem provocar sua mortalidade

67. Livro: Nanopathology. The health impact of nanoparticles�, Gatti, A. & Montanari, S., 2008 Os autores analisam muitos exemplos de pessoas com s�rias enfermidades nos pulm�es, f�gado e rins, cujas an�lises desafiavam os m�todos m�dicos usuais. Estes indiv�duos tinham algumas coisas em comum: viviam perto de incineradores, participaram de guerras, estavam de alguma forma envolvidos em ind�strias que utilizavam combust�o em altas temperaturas na �rea de produ��o ou onde ocorria moagem ou polimento de metais. Segundo eles muitas destas patologias parecem relacionadas com as nanopart�culas produzidas nestes processos. http://www.nanomagazine.co.uk/books.php?PHPSESSID=e7544bbfbecee6df78499fbab180310e

68. Qual a Natureza das nanopart�culas? Qual � a toxicidade destes materiais, que podem ser muito diferentes das do mesmo material em escala maior? Qual � a dose-resposta destes materiais? Quais s�o os m�todos apropriados para testes de toxicidade? Quais os processos de fabrica��o envolvidos? (em geral envolvem novas e sofisticadas tecnologias) Que poss�veis produtos t�xicos s�o usados na fabrica��o de produtos nano? Que rejeitos s�o produzidos? O que acontece quando part�culas e/ou produtos nano chegam ao ar, solo, �gua ou biota? Como avaliar a poss�vel exposi��o? Os mecanismos de controle recomendados pela Higiene ocupacional s�o suficientes? Existe prote��o respirat�ria eficiente para o trabalho com nanomateriais, quando ela for necess�ria? D�vidas na avalia��o dos poss�veis impactos � seguran�a e sa�de dos trabalhadores

69. Atividades de risco Manuseio/transfer�ncia com nanopart�culas Limpeza e manuten��o Descarte Poss�vel decomposi��o de material aglomerado Trabalho em meio l�quido Ruptura mec�nica de materiais que podem originar aeross�is

71. Recomenda��es m�nimas A poss�vel exposi��o ocupacional deve ser minimizada aos menores n�veis poss�veis. Para isto, as seguintes medidas de controle devem ser tomadas : Substituir o material por um menos t�xico; Enclausurar o processo de produ��o Retirar os trabalhadores da exposi��o, por exemplo atrav�s de m�todos de automa��o; Isolar os trabalhadores do fator de risco; Utilizar sistemas de exaust�o local. Quando estas medidas de controle n�o forem vi�veis (equipamentos ainda a serem validados), utilizar: Prote��o respirat�ria; Roupas de prote��o Luvas

72. Outros aspectos a serem considerados Quest�o �tica. Por exemplo, o screening gen�tico pode ser utilizado para prop�sitos discriminat�rios por empregadores ou companhias de seguro. H� necessidade de estreitar o balan�o entre a preven��o de doen�as ocupacionais e a necessidade de preservar a liberdade individual e evitar a discrimina��o no emprego e no seguro sob bases gen�ticas

73. Al�m disso, n�o d� ainda para avaliar o impacto destas nanotecnologias no emprego e inclusive nas rela��es sociais V�rias ocupa��es ser�o ser extintas e outras, que ir�o requer muito mais qualifica��o, ser�o criadas Outros aspectos a serem considerados

74. Assim: O desenvolvimento destas tecnologias possui quest�es �ticas, legais e sociais importantes com respeito as direito � privacidade, ao princ�pio da informa��o consentida e aos impactos nas rela��es de trabalho, emprego, quest�es sociais e ambientais. H� necessidade urgente de se discutir a quest�o da regulamenta��o na �rea levando em conta o PRINC�PIO DA PRECAU��O

75. Conclus�es S�o esperados novos tipos de enfermidades relacionadas � exposi��o especialmente �s nanopart�culas. Ainda h� muito a ser feito para que os m�dicos do trabalho possam fazer diagn�sticos para a exposi��o �s nanopart�culas naturais e antropog�nicas. O que esperar, ent�o, dos novos materiais aos quais nunca houve exposi��o humana?

76. Conclus�es Neste momento h� mais incerteza do que conhecimento h� mais promessas do que realidade. Ent�o, � agora que devemos estudar para conhecer e desde j� nos prepararmos para uma nova realidade A sa�de � um bem precioso cujo valor (infelizmente) s� � percebido depois de perdida. Queremos conhecer para que as nanotecnologias sejam vetores de desenvolvimento e n�o de agravos � sa�de.

77. Muito obrigado pela aten��o. luis.andrade@fundacentro.gov.br