European Observatory for Nanomaterials

I nanomateriali sono utilizzati nelle vernici e nei rivestimenti, ad esempio, per migliorare la durata e conferire nuove funzionalità (come la facilità di pulizia grazie alle proprietà antimacchia e idrorepellenti, la resistenza ai microbi o alla scalfittura). Attualmente i nanomateriali più adatti al settore delle vernici e dei rivestimenti sono il nano-biossido di titanio e il nano-biossido di silicio: il nano-biossido di titanio si usa nei rivestimenti in primo luogo per sfruttarne l’attività fotocatalitica che rende autopulenti le superfici. L’aggiunta di silice sintetica amorfa può migliorare la solidità e la resistenza della vernice all’abrasione, alla scalfittura e agli agenti atmosferici. Attualmente, inoltre, sono in corso ricerche sul nanoargento, sull’ossido di zinco e di alluminio, sul diossido di cerio, sull’ossido di rame e di magnesio per un eventuale uso futuro nell’ambito delle vernici.

Gli inchiostri e i toner possono contenere nanomateriali per svariate ragioni. I pigmenti stessi possono contenere nanoparticelle, le cui dimensioni possono incidere sui colori ottenuti in stampa. Nei pigmenti impiegati nella stampa a getto d’inchiostro possono essere utilizzati nanomateriali per evitare che gli ugelli della stampante si otturino.

Nel settore farmaceutico i nanomateriali sono utilizzati per lo più come eccipienti, ossia sostanze che fungono da veicolo o mezzo per un farmaco pur rimanendo inattive di per sé. Parecchie compresse, supposte e creme contengono nanomateriali come la silice sintetica amorfa, utilizzata per controllare la viscosità e l’uniformità dei componenti attivi. Inoltre, le nanoparticelle di argento si usano da molti anni come agenti antibatterici per medicare le ferite.

La nanotecnologia svolge un ruolo importante anche nell’industria cosmetica: i nanomateriali si possono trovare in molti prodotti cosmetici, tra cui creme solari e idratanti, prodotti per la cura dei capelli e trucchi. Tra i vantaggi principali derivanti dall’uso delle nanoparticelle nei prodotti per la cura personale figurano l’aumento della stabilità degli ingredienti cosmetici (per esempio vitamine, acidi grassi insaturi e antiossidanti) grazie al loro incapsulamento nelle nanoparticelle; una protezione efficace della pelle dai raggi ultravioletti (UV); prodotti esteticamente gradevoli (per esempio, se si utilizzano particelle più piccole di un minerale attivo nelle creme solari minerali, è possibile applicarle senza lasciare sulla pelle una vistosa traccia bianca); il direzionamento (targeting) di un ingrediente attivo verso le cellule o l’organo desiderato e la possibilità di un rilascio controllato di sostanze attive per un effetto prolungato, una tecnica esplorata anche nello sviluppo dei prodotti farmaceutici.

Nanomateriali come il nerofumo si usano per rinforzare la gomma negli pneumatici e in altri prodotti in tale materiale. Per quest’applicazione si possono impiegare anche nanomateriali come la silice, in modo da estendere la durata di stoccaggio degli pneumatici e ridurre i costi per i consumatori e i produttori.

Ricorrendo alla nanotecnologia si riduce il peso e il consumo energetico di alcuni prodotti elettronici come gli schermi per computer, conseguendo un’elevata efficienza energetica e aumentando al contempo le velocità di esercizio. Si possono anche produrre chip per computer e (contribuire a) ridurre la dimensione dei transistor utilizzati nelle schede a circuiti. La nanotecnologia è stata utilizzata anche per aumentare la velocità dei computer e la capacità di dischi rigidi e dispositivi di archiviazione portatili. Inoltre, stanno facendo la loro comparsa sul mercato nuovi schermi televisivi a punti quantici (noti anche come nanocristalli semiconduttori).

L’industria della plastica è un settore in cui ci si avvale ampiamente delle nanotecnologie. Lo sviluppo di nanocompositi, ossia polimeri rinforzati con nanomateriali, è una delle applicazioni maggiormente pertinenti nell’ambito dei (nuovi) materiali. I termoplastici rinforzati grazie alla nanotecnologia resistono al calore, sono ignifughi, conferiscono stabilità e sono in grado di condurre l’energia elettrica. Il nitruro di titanio, per esempio, è un materiale estremamente solido utilizzato nella plastica, come nel caso dei contenitori di polietilene tereftalato (PET), per migliorarne le proprietà fisiche e l’efficacia dei processi di produzione del PET.

Molti dei prodotti tessili d’uso comune al giorno d’oggi contengono nanomateriali: alcuni prodotti tessili per bambini possono essere rivestiti di nanoargento per fornire protezione antibatterica, mentre il nano-biossido di titanio rende i costumi da spiaggia resistenti ai raggi UV e molte giacche da montagna impermeabili e tovaglie antimacchia sono rivestite con silicio amorfo sintetico nano. Per aumentare la resistenza all’abrasione, i prodotti tessili possono essere rivestiti di nano ossido di alluminio, nanotubi in carbonio o silicio amorfo sintetico nano.

Molto spesso i peluche contengono nanomateriali dotati di proprietà antimicrobiche che contribuiscono a mantenere puliti i giocattoli e a farli durare di più. Anche i colori per bambini possono contenere nanomateriali, che vengono utilizzati in molti pigmenti.

Nell’ambito dei prodotti sportivi i nanotubi in carbonio costituiscono il nanomateriale maggiormente diffuso, soprattutto per produrre attrezzature più leggere e al contempo più rigide quali racchette da tennis, mazze da golf e telai di biciclette.

È in aumento il numero dei nanomateriali approvati nell’UE che vengono impiegati nei biocidi. In futuro, la riduzione a nano-dimensioni di alcuni ingredienti potrà tradursi in determinati vantaggi nell’uso di questi prodotti, anche se i biocidi contenenti nanomateriali potrebbero richiedere un’approvazione e una valutazione dei rischi separate. I biocidi nei quali sono utilizzati nanomateriali devono specificarli, con la dicitura “nano”, nell’elenco degli ingredienti.

La nanotecnologia presenta applicazioni anche nel settore alimentare. I principali sviluppi finora registrati riguardano l’alterazione della struttura degli ingredienti alimentari, l’incapsulamento di questi ultimi o degli additivi, lo sviluppo di nuovi sapori, il controllo del rilascio dei sapori, la realizzazione di nanosensori per tracciare e monitorare le condizioni dei cibi durante il trasporto e lo stoccaggio e/o l’aumento della biodisponibilità dei componenti nutrizionali.