Sono già presenti nei farmaci, nelle creme solari, negli imballaggi alimentari e nei rivestimenti industriali. Le nanotecnologie non sono una promessa futura: sono una realtà consolidata che interagisce ogni giorno con il nostro corpo e con l’ambiente.

Capire cosa sono, dove si trovano e quali differenze esistono tra nanomateriali sicuri e potenzialmente rischiosi è utile per chiunque voglia orientarsi in un campo che cresce rapidamente e che non è ancora del tutto regolamentato.

Cosa sono le nanotecnologie

Le nanotecnologie studiano e manipolano la materia su scala nanometrica, cioè a dimensioni comprese tra 1 e 100 nanometri. Per dare un riferimento concreto: un nanometro è un miliardesimo di metro. Un capello umano ha uno spessore di circa 80.000 nanometri. Le strutture con cui lavorano le nanotecnologie sono quindi invisibili a qualsiasi microscopio ottico convenzionale.

Questa scala non è solo una questione di dimensioni. A livello nanometrico, molte sostanze si comportano in modo radicalmente diverso rispetto alla loro forma ordinaria.

Cosa rende le nanoparticelle diverse dalle stesse sostanze in scala maggiore

Una nanoparticella d’oro non è semplicemente “oro piccolo”. Le sue proprietà ottiche, elettriche e chimiche cambiano in modo significativo rispetto all’oro in forma massiva. Questo vale per molti materiali: le nanoparticelle hanno un rapporto tra superficie e volume molto più alto, il che le rende più reattive. Possono attraversare membrane cellulari che bloccano le molecole più grandi. Interagiscono con sistemi biologici in modo che le forme convenzionali degli stessi materiali non sono in grado di fare.

Sono queste proprietà a rendere le nanoparticelle utili in medicina, cosmetica e industria. Sono le stesse proprietà che rendono necessaria una valutazione attenta dei rischi.

Le principali applicazioni delle nanotecnologie

Le applicazioni delle nanotecnologie coprono settori molto diversi. In alcuni casi si tratta di tecnologie già mature e diffuse. In altri siamo ancora in fase di ricerca avanzata.

Medicina e farmaceutica

In ambito medico, le applicazioni più rilevanti riguardano la diagnostica oncologica e il targeted delivery dei farmaci. Le nanoparticelle possono essere progettate per amplificare i segnali in risonanza magnetica o in tomografia, migliorando la capacità di individuare tumori in fase precoce.

Sul fronte terapeutico, la possibilità di trasportare un farmaco nel flusso sanguigno e indirizzarlo selettivamente verso il tessuto da trattare è uno degli obiettivi più studiati della nanomedicina. Il vantaggio è concreto: meno farmaco disperso nell’organismo significa meno effetti collaterali e dosaggi più bassi per ottenere lo stesso effetto.

Le nanotecnologie vengono usate anche per migliorare l’assorbimento di oligoelementi, minerali e vitamine la cui biodisponibilità in forma convenzionale è spesso insufficiente.

Cosmetica e cura della pelle

Nei cosmetici, i nanomateriali vengono usati principalmente per migliorare la penetrazione dei principi attivi attraverso la barriera cutanea. Le nanoparticelle di biossido di titanio e di ossido di zinco sono ingredienti comuni nelle creme solari: a scala nanometrica diventano trasparenti sulla pelle, mantenendo la capacità di filtrare le radiazioni UV.

L’incapsulamento di principi attivi in nanoparticelle biodegradabili è una delle tecnologie più promettenti del settore. Permette di proteggere sostanze instabili come la vitamina C dall’ossidazione, di migliorare la permanenza cutanea degli attivi e di controllare il loro rilascio nel tempo, invece di depositarli tutti in superficie al momento dell’applicazione. È l’approccio su cui lavora Nanomnia, utilizzando esclusivamente materiali biocompatibili e privi di microplastiche.

Alimentare

Nel settore alimentare, i nanomateriali sono presenti in modo meno visibile ma altrettanto diffuso. Il biossido di titanio (E171) viene usato come colorante per rendere più bianco e attraente l’aspetto di caramelle, confetti e dolciumi. Una quota di questo ingrediente, variabile dal prodotto al prodotto, è costituita da nanoparticelle.

Anche i rivestimenti di alcuni utensili da cucina contengono strati nanometrici di origine sintetica o metallica. Se graffiati o deteriorati, possono rilasciare nanoparticelle che finiscono negli alimenti. I danni intestinali associati a questo tipo di esposizione sono oggetto di ricerca attiva.

Materiali e industria

Nell’industria, i nanomateriali trovano applicazione in settori molto diversi: dai nanotubi di carbonio usati nei veicoli, nei circuiti elettronici e negli schermi piatti, alle nanoparticelle di ferro per la purificazione delle acque reflue. Le nanoparticelle di argento vengono integrate nei tessuti e negli imballaggi per le loro proprietà antimicrobiche.

In edilizia, i materiali a cambiamento di fase incapsulati in rivestimenti nanostrutturati migliorano l’efficienza energetica degli edifici, riducendo la dispersione termica.

I nanomateriali sono sicuri?

La risposta onesta è: dipende dal nanomateriale, dall’esposizione e dal contesto d’uso. Le ricerche in corso sono numerose, ma la regolamentazione è ancora incompleta rispetto alla velocità con cui i nanomateriali si sono diffusi nei prodotti di consumo.

Cosa dicono le autorità internazionali

L’EPA (agenzia statunitense per la protezione dell’ambiente) monitora da anni la sostenibilità di diversi nanomateriali, cercando di definire valori limite di esposizione lungo l’intero ciclo di vita dei prodotti, dalla produzione allo smaltimento. I materiali sotto osservazione includono nanotubi di carbonio, nanoparticelle di biossido di titanio e zinco, nanoparticelle di argento e di ossido di cerio.

A livello europeo, il progetto SUN (Sustainable Nanotechnologies Project) ha coinvolto 100 scienziati da 25 enti di ricerca in 12 Paesi per analizzare i rischi dei principali nanomateriali commerciali. I 140 articoli scientifici prodotti hanno contribuito a definire linee guida per processi produttivi più sicuri.

L’EU-OSHA (agenzia europea per la sicurezza sul lavoro) ha aggiornato le proprie schede informative sui nanomateriali fabbricati in ambiente lavorativo, con indicazioni specifiche sui rischi per la salute, le principali vie di esposizione (inalazione, assorbimento dermico, ingestione) e le misure di prevenzione.

Il problema della trasparenza in etichetta

Nel 2018, l’associazione di consumatori francese Que Choisir ha analizzato un campione di alimenti e cosmetici in commercio, trovando nanoparticelle non dichiarate nell’87% degli alimenti esaminati e nel 39% dei cosmetici. Tra i casi documentati, i confetti M&M di Mars: il 35% del biossido di titanio presente era in forma di nanoparticelle, senza alcuna indicazione in etichetta.

L’obbligo di dichiarare la presenza di nanomateriali nelle etichette dei cosmetici esiste in Europa dal 2013, ma l’applicazione non è uniforme e i controlli sono discontinui. Per gli alimenti la situazione è ancora più frammentata.

Nanotecnologie sostenibili: biocompatibilità e biodegradabilità

Non tutte le nanotecnologie presentano gli stessi profili di rischio. La distinzione più rilevante, dal punto di vista della sicurezza, è tra nanomateriali sintetici o metallici e nanomateriali biocompatibili e biodegradabili.

I nanomateriali sintetici come i nanotubi di carbonio o le nanoparticelle di biossido di titanio persistono nell’ambiente e possono accumularsi nei tessuti biologici. I nanomateriali a base di polisaccaridi, lipidi, proteine e resine naturali si degradano senza lasciare residui tossici.

Questa differenza è alla base dell’approccio di Nanomnia: tutte le formulazioni sviluppate per i settori cosmetico, agrochimico, nutraceutico e farmaceutico utilizzano esclusivamente materiali biocompatibili e biodegradabili, privi di microplastiche. L’obiettivo è sfruttare le proprietà funzionali delle nanotecnologie, come il rilascio controllato e la penetrazione selettiva, senza introdurre rischi ambientali o tossicologici legati alla persistenza dei materiali.

Domande frequenti sulle nanotecnologie