L'Autorità europea della sicurezza alimentare (EFSA) ha recentemente pubblicato sul suo sito internet una opinione sui rischi che le nanotecnologie, le cui applicazioni stanno cominciando ad affacciarsi sul mercato, rappresentano per la popolazione e l'ambiente. Avremo presto agrofarmaci nanotecnologici?

 

Cosa sono le nanotecnologie

La definizione più efficace è quella che abbiamo trovato sul sito dell'EPA americana, e recita:

La nanotecnologia è la comprensione e il controllo di materia(li) delle dimensioni variabili da 1 a 100 nanometri.

Un nanometro è un miliardesimo di metro o, se preferite, un millesimo di micron. Materiali di dimensioni così ridotte assumono proprietà nuove, spesso impensabili per lo stesso materiale allo stato normale, e cominciano ad essere utilizzati un po' ovunque: dall'elettronica all'abbigliamento, agli alimenti, all'automotive, al giardinaggio. Sono oltre 800 i prodotti “nanotecnologici” censiti da “Project on Emerging Nanotechnologies” (www.nanotechproject.org) già sul mercato “consumer” e sono in continuo aumento. I progetti di ricerca sulle nanotecnologie spaziano ormai dallo sviluppo di sensori per i contaminanti dell'aria, alla possibilità di recupero di suoli contaminati, allo sviluppo di contenitori autosterilizzanti per gli alimenti. Non si prospettano ancora gli scenari apocalittici descritti dallo scrittore Michael Chrichton (recentemente scomparso) nel suo libro “Preda”, in cui nanorobots in grado di evolversi autonomamente rischiano di sterminare l'intera popolazione mondiale, ma inutile negare che molti dei progetti di ricerca sulle nanotecnologie sono rivolti a verificare i loro effetti indesiderati sull'uomo e l'ambiente. La ridotta dimensione delle particelle cambia radicalmente le proprietà della sostanza, conferendole a seconda dell'applicazione una resistenza inusuale, un'altissima conducibilità elettrica, un'inaspettata efficacia, per citare solo alcuni aspetti.

 

Alcuni esempi:

Batterie dalla vita eterna

Sono state sviluppate batterie al litio che possono sopportare 9000 cicli di carica/scarica (rispetto ai tradizionali 750) e hanno una capacità superiore dell'85% (NanoSafe ™ nano-titanate battery).

Scafi più leggeri

Scafi dal peso inferiore del 25% rispetto a quelli con tecnologia tradizionale e con maggiore robustezza (NanoXcel™ WaveRunner® Hull and Deck).

Posate e lavandini autopulenti e autosterilizzanti

Grazie a uno strato di nanoparticelle di argento, queste posate sono in grado di eliminare i microrganismi (batteri e virus) che talvolta sfuggono ai metodi tradizionali di lavaggio e sterilizzazione in lavastoviglie/autoclave, facilitandone notevolmente il lavaggio. Questo prodotto viene dalla Cina, dove questa problematica è evidentemente molto sentita (i frequentatori di ristoranti cinesi sono avvertiti). Sono disponibili sul mercato anche lavelli da cucina che funzionano con lo stesso principio (Zhejiang Yaning Import & Export Co., Ltd.).

Rubinetti antibatterici

Funzionanti con lo stesso principio, i rubinetti con ricopertura di nanoparticelle di argento sterilizzano l'acqua domestica sfruttando le proprietà antibatteriche del nobile metallo (Nano Care Technology, Ltd.). Un'altra manna per i ristoranti cinesi...

Schermi tv flessibili

Grazie alle nanotecnologie avremo schermi tv sottili e flessibili.

Olio che fa diminuire il colesterolo

Una ditta israeliana produce un olio di colza (speriamo privo di acido erucico) contenente microscopiche micelle al cui interno possono essere posizionate vitamine, medicine e agenti nutritivi che, vengono trasportate direttamente ai siti di assorbimento. Con questo sistema sostanze insolubili in acqua o grassi, che in condizioni normali non riuscirebbero mai a raggiungere i loro siti di azione, vengono trasportate là nelle micelle nanotecnologiche. Nel caso queste micelle contenute nell'olio di colza riescono a entrare nelle macromicelle prodotte dalla bile e i fitosteroli in esse contenuti competono con il colesterolo per entrare nel flusso sanguigno, riducendone notevolmente i livelli.

Tè nanotecnologico

Grazie alla nanotecnologia il tè prodotto in questo modo amplifica in modo notevole le benefiche prerogative di questa bevanda (eliminazione di radicali liberi, colesterolo, grassi nel sangue) e aumenta l'apporto di selenio di ben 10 volte. La compagnia che lo commercializza è cinese.

Calzini anti cattivo odore

Provengono sempre dalla Cina i calzini con nanoparticelle di argento, le cui proprietà antibatteriche dovrebbero abbattere gli afrori spesso provenienti da questo capo di abbigliamento tipicamente maschile e di conseguenza migliorare la stabilità di molti rapporti di coppia.

Biciclette ultraleggere e ultraresistenti

La Bianchi produce una bicicletta da competizione con il telaio in nanofibre, dotato di straordinaria leggerezza e resistenza.

Articoli per animali

Ancora dalla Cina una serie di articoli per animali, dalle ciotole, alle gabbie, catene, guinzagli, lettiere con copertura alle nanoparticelle di argento per evitare la trasmissione di malattie batteriche e virali dal migliore amico dell'uomo al suo padrone e alla sua famiglia.

Birra più fragrante nelle bottiglie di plastica

Riusciranno le nanotecnologie a farci accettare la birra nelle bottiglie di plastica? I materiali nanocompositi sviluppati da una società statunitense in collaborazione con l'università della Carolina dovrebbero conferire alle bottiglie in plastica le stesse proprietà del vetro (mah...).

Contenitori per i cibi autosterilizzanti

Le nanoparticelle di argento contenute nei contenitori per i cibi, abbattendone drasticamente la carica batterica, ne prolungano notevolmente la conservabilità e ne migliorano le caratteristiche organolettiche.

 

I vantaggi

Le meraviglie appena descritte sono solo una parte delle possibili applicazioni delle nanotecnologie nella vita di tutti i giorni, anche se non tutte sembrano proprio vantaggiose. Come criterio generale la ridotta dimensione delle particelle ne aumenta straordinariamente la capacità di reagire con il mezzo in cui si trovano: fatichiamo molto ad associare alla nostra teiera in argento la proprietà di sciogliersi nell'acqua (e soprattutto non sarebbe molto opportuno) ma quando l'argento viene ridotto in nanoparticelle esse diventano perfettamente dispersibili in acqua, pronte per espletare la loro più volte citata attività antibatterica. Alla base della straordinaria resistenza e leggerezza dei materiali nanotecnologici vi sono le forze di superficie che in particelle di così piccole dimensioni raggiungono livelli impensabili, molto superiori a quelle dei materiali originari. Per citare un esempio banale, la insuperata resistenza delle katane, le famose spade giapponesi, è da attribuirsi, oltre alla perizia dei fabbri, all'alternanza di moltissimi strati sottili di acciai con temprature diverse, che conferiscono al manufatto una resistenza e una leggerezza molto superiori a quelle ottenibili mediante la fusione di un unico pezzo metallico. Immaginate miliardi di strati delle dimensioni di qualche nanometro e potrete immaginare le stupefacenti caratteristiche di oggetti prodotti in questo modo.

I rischi

La ridotta dimensione delle particelle dei prodotti nanotecnologici, oltre a conferire gli enormi vantaggi sinora citati, ha possibili risvolti negativi molto inquietanti: la facilità con cui le nanoparticelle raggiungono i siti di azione potrebbe essere la stessa con cui raggiungere organi o cellule dove questa volta esplicare la loro tossicità. La riduzione dei dosaggi che la dimensione delle particelle conferisce ai prodotti a parità di efficacia potrebbe non compensare i loro effetti indesiderati. La diffusione di tecniche di conservazione dei cibi mediante nanodisinfettanti a lento rilascio potrebbe da una parte creare fenomeni di resistenza, cui l'argento, la sostanza più utilizzata in queste applicazioni, sembra essere tutt'altro che immune, e dall'altra effetti negativi in seguito all'esposizione a lungo termine, le cui conseguenze sono tutt'altro che ben studiate.

Agrofarmaci "nanotecnologici"

Oltre ai preparati a base di argento utilizzati come antibatterici, oggetto di una apposita indagine dell'EPA americana, non risulta agevole verificare se le formulazioni di prodotti fitosanitari attualmente in commercio abbiano le caratteristiche per poter essere definite “nanotecnologiche”. Indubbiamente le formulazioni che per prime beneficeranno di questa tecnologia saranno quelle liquide, che con la disponibilità di nanomicelle delle dimensioni inferiori ai 100 nm potranno eliminare i solventi organici e raggiungere livelli di efficacia somministrando minori quantità di principio attivo. Un famoso piretroide recentemente autorizzato ha quasi le caratteristiche per poter essere considerato “nanotecnologico”: la dimensione delle sue “nanocapsule” (del diametro medio di 2,5 µ, pari a 2500 nm) sono infatti di un solo ordine di grandezza superiori a quelle tipiche delle nanoparticelle (100 nm). Considerando la naturale variabilità delle dimensioni delle particelle nelle formulazioni dei prodotti fitosanitari, non è escluso che la media di 2500 µ contenga anche particelle inferiori ai 100 nm (0,1 µ). Non sarà comunque necessario aspettare molto tempo per vedere autorizzazioni di prodotti fitosanitari “nanotecnologici”: il primo brevetto di una tecnologia per formulare prodotti fitosanitari (ma anche farmaci, alimenti, esplosivi..) risale infatti al 1999.


Cosa fa l'EPA

L'EPA americana, viste le opportunità ma soprattutto i rischi potenziali di questa nuova tecnologia, ha convocato i produttori che fossero intenzionati a immettere in commercio prodotti fitosanitari contenenti nanoparticelle a fornire informazioni sul metodo di fabbricazione, i probabili impieghi e le vie di esposizione dell'uomo e l'ambiente al prodotto, in modo da identificare quegli studi da compiere per effettuare una corretta valutazione del rischio. Le linee guida utilizzate negli studi per l'autorizzazione dei fitofarmaci tradizionali potrebbero infatti non essere adatte per identificare le criticità delle nanoparticelle. Particolare enfasi andrà sicuramente data all'esposizione per via inalatoria, in quanto la ridotta dimensione delle particelle ne aumenta notevolmente la superficie in grado di interagire con i tessuti polmonari.


Cosa fa l'Europa

Sia l'Europa che alcuni paesi europei stanno prendendo in considerazione questa nuova tecnologia. Un'opinione dell'EFSA appena pubblicata raccomanda la messa a punto di apposite linee guida per valutare le proprietà tossicologiche, ecotossicologiche e ambientali delle nanoparticelle. Gli attuali standard di valutazione potrebbero non essere sufficientemente raffinati e non scoprire in tempo potenziali criticità legate all'uso dei prodotti nanotecnologici. Fino a quando non saranno disponibili casistiche più numerose riguardo la valutazione del rischio di questi prodotti, sarà adottato un approccio “caso per caso”. Occorrerà valutare accuratamente se gli studi condotti con sostanze somministrate sotto forma di particelle “normali” potranno essere rappresentativi anche delle proprietà delle medesime sostanze sotto forma di nanoparticelle.

 

Il futuro prossimo

Nuove formulazioni a dosaggi ultraridotti, completa eliminazione dei solventi pericolosi, allargamento dello spettro d'azione delle molecole tradizionali: queste solo alcune delle opportunità delle nanotecnologie nella filiera agrochimica. A patto che tutti gli interrogativi appena elencati trovino una risposta soddisfacente.


Per saperne di più

 

 

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Fonte: Agronotizie