INAIL - Istituto Nazionale per l'Assicurazione contro gli Infortuni sul Lavoro

I nanomateriali sono impiegati in centinaia di applicazioni e di beni di consumo, dai dentifrici alle batterie, alle vernici e all'abbigliamento. Lo sviluppo di queste sostanze innovative costituisce un importante stimolo alla competitività europea e internazionale, soprattutto per il progresso tecnologico in settori quali la medicina, la protezione dell'ambiente e l'efficienza energetica. Considerate però le incertezze che permangono rispetto ai possibili rischi, è necessario disporre di una definizione chiara per garantire l'applicazione delle norme corrette in materia di salute e sicurezza.

Infatti, secondo la Raccomandazione della Commissione Europea 2011/696/UE del 20.10.2011 per nanomateriale si intende: “un materiale naturale, derivato o fabbricato contenente particelle, in stato libero o sotto forma di aggregato o di agglomerato e nel quale, almeno il 50% della distribuzione dimensionale numerica di tali particelle possiede una o più dimensioni esterne nella classe di grandezza 1‑100 nm (1 nanometro (nm) corrisponde a 10 ^-9 metri)”.

In casi specifici, e laddove le preoccupazioni per l'ambiente, la salute, la sicurezza e la competitività lo giustifichino, la soglia del 50% della distribuzione dimensionale numerica può essere sostituita da una soglia compresa tra l'1% e il 50%. Inoltre, i fullereni, il grafene e i nanotubi a parete singola con una o più dimensioni esterne inferiori a 1 nm sono da considerarsi nanomateriali. Un materiale con una superficie specifica in rapporto al volume di oltre 60 m² /cm³ deve essere considerato come un nanomateriale. La Commissione Europea sta riesaminando, alla luce dei progressi tecnici e scientifici, la definizione di nanomateriale.

Questa sezione descrive alcuni dei più comuni tipi di nanomateriali ingegnerizzati e dei loro possibili impieghi.

 
 

Metalli e ossidi metallici
Uno degli ossidi maggiormente utilizzati in forma nanometrica per la produzione di compositi è il Biossido di Titanio (TiO₂). Questo materiale si presenta nella forma di una polvere cristallina di colore bianco che si trova in natura in tre differenti forme cristalline: Rutilo, Anatasio e Brokite. Il maggiore campo di utilizzo del biossido di titanio è quello dei pigmenti, dove viene usato come colorante bianco per la produzione di vernici, ma anche per la colorazione di materie plastiche e di cementi e suoi derivati.

Insieme all’Ossido di Zinco (ZnO) è utilizzato soprattutto nel settore cosmetico in prodotti quali creme da sole e rossetti. Inoltre, vista la sua proprietà di riflettere quasi perfettamente la radiazione infrarossa, è ampliamente utilizzato in campo aerospaziale. Ciò che rende interessante il biossido di titanio è la sua particolare proprietà di assorbire la radiazione ultravioletta presente all’interno dello spettro solare, divenendo una sostanza altamente reattiva.

Più esattamente, sotto l’azione della radiazione solare, gli elettroni più esterni del biossido di titanio, si liberano, permettendo all’ossigeno di reagire con sostanze organiche pericolose per l’uomo, che possono venire a contatto con l’ossido, trasformandole in molecole innocue come anidride carbonica e acqua. Tale meccanismo chiamato fotocatalisi, ha fatto sì che il biossido di titanio venisse studiato come ottimo candidato per la produzione di superfici autopulenti e antibatteriche.

C₆₀ Fullerene

La scoperta dei Fullereni, una nuova forma di carbonio, risale alla prima metà degli anni ’80. Il nome attuale è stato dato in onore di Richard Buckminster Fuller, celebre architetto per avere diffuso la cupola geodetica con la forma dello stesso poliedro. Il C₆₀ ha un diametro di circa 1 nm ed è composto da 60 atomi di carbonio disposti in esagoni e pentagoni che insieme sembrano formare un pallone da calcio.

I fullereni possono essere impiegati come vettori di altre molecole, per lubrificare le superfici, per la somministrazione di farmaci nel corpo e in apparecchiature elettroniche e ottiche.