Em lentes de câmeras fotográficas, pias de aço, telas de celulares , tubulações de condução de gases– as nanopartículas de nióbio já tem seus nichos de aplicação estabelecidos, sendo elemento integrante destes itens presentes no nosso dia-a-dia. É um material de alto desempenho com inúmeras as aplicações, sendo a principal delas na siderurgia: 80% das vendas do nióbio da Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM) são para este setor, responsável pela fabricação de ligas de aço mais resistentes com a adição deste elemento à sua composição .(1)
Propriedades físico-químicas como altas condutividade térmica e elétrica, maleabilidade, ductibilidade e resistência à corrosão fazem este metal de transição atrativos à sua aplicação na construção civil e na indústria automobilística, desde a década de 80.(2)
No entanto, o espectro de uso e aplicação do nióbio parece ser ainda mais amplo: de cosméticos ao agronegócio, passando também pela área de energia! E a chave destas possibilidades está (como vocês já devem ter imaginado) na nanotecnologia!
Para entender melhor este novo universo das nanopartículas de nióbio, a Nanos entrevistou o Professor Luiz Carlos de Oliveira, um dos sócios da Nanonib e pesquisador desta linha, há anos, na UFMG.
A Nanonib® é a única StartUp brasileira totalmente dedicada a realizar PI&D com Nióbio para fins não metálicos. A empresa desenvolveu uma plataforma tecnológica envolvendo Nióbio na preparação de nanomateriais avançados para soluções inovadoras em diversas áreas, inclusive no combate ao novo coronavírus.
Nanos pergunta, Nanonib responde
Quais as principais diferenças entre o nióbio, mineral, em sua forma bulk, com suas nanopartículas? Que tipo de novas propriedades advém da formulação em escala nano?
O nióbio na natureza está na forma de um mineral, columbita, e é também bastante comum em outro mineral chamado pirocloro. Ele é extraído na forma destes minerais, purificado para produzir diferentes compostos que as empresas que produzem o nióbio vendem. Por exemplo, a liga ferro-nióbio, os óxidos de nióbio de alta pureza, principalmente o pentóxido de nióbio.
Usamos esses compostos como matéria prima para obter nossa nanopartícula. Ela advém destes compostos purificados a partir do minério de nióbio. A forma como transformamos estes compostos nas nossas nanopartículas é que dá propriedades diferentes, inovadoras, inéditas, inclusive possibilitando aplicações em diversas áreas. São exemplos de novas propriedades das nanopartículas a facilidade de atuação em meios polares, apolares e modulação da força dos grupos químicos funcionais.
Qual o maior potencial de aplicação desta nanopartícula? E, em qual proporção, a adição das nanopartículas de nióbio resulta em novas propriedades nos produtos que as contém?
Os compostos de nióbio que estamos obtendo na Nanonib, fruto de muitos anos de pesquisa na UFMG, principalmente, tem formado compostos bastante interessantes porque eles apresentam propriedades bem diversas. Quando falamos do potencial de aplicação destas nanopartículas, a cada dia descobrimos uma possiblidade de aplicação nova. Hoje temos novos compostos derivados desta nova síntese que propusemos, compostos com propriedades diversas, como fungicidas, virucidas e bactericida.
Nós temos um composto chamado Innib41, que tem todo um dossiê hoje na Anvisa esperando a liberação de sua produção e comercialização. O Innib41, por exemplo, apresentou uma ação muito eficiente contra o coronavírus. Com outras modificações nesta molécula, conseguimos produzir produtos de nióbio para aplicação em agro – focando em sua a ação como de fungicida foliar. Temos dados muito interessantes na área de saúde para doenças de pele. Enfim o potencial é gigante, já mapeamos alguns. Temos parceiros interessados – desde fundos de investimento a multinacionais – então, não é um vislumbre só nosso. As pessoas de outras empresas, quando mostramos resultados preliminares ficam muito interessadas.
No caso deste produto para aplicação como virucida, usamos uma quantidade muito pequena das nossas nanopartículas dissolvidas em água (apesar dela ser também solúvel em álcool). Nossa ideia era desenvolver um produto, isento de álcool, para evitar o ressecamento da pele e acidentes. Usamos uma quantidade traço, estamos falando de ppm(mg/L) do ativo. Considerando apenas o nióbio, esta concentração é ainda menor neste composto específico.
Já existem hoje no mercado produtos contendo nanopartículas de nióbio? Em que tipo de produto elas são mais aplicadas?
No mercado hoje não existe nenhum composto contendo nanopartículas de nióbio. Todo nióbio extraído pelas empresas que extraem o mineral e o vão purificar, é usado na metalurgia (o nióbio metálico). O que a Nanonib produz é outro tipo de composto, não é o nióbio metálico, ou os óxidos e sais de nióbio. Nosso composto é completamente novo. Não tem nada similar no mercado. A Nanonib seria a primeira empresa no país e no mundo, dentro da nossa pesquisa, que usa os compostos que usamos. Nossos processos são únicos, protegidos e patenteados. Não tem no mercado nada parecido com as moléculas que obtemos na Nanonib.
Como funciona o produto da empresa para a desinfecção de superfícies contra o coronavírus? Qual sua principal vantagem/diferencial frente aos produtos disponíveis no mercado hoje?
O composto para desinfecção de superfícies tem ação eficiente e comprovada na inativação do Sars-Cov-2. Dois ensaios foram realizados em laboratórios credenciados e que atendem as determinação da Anvisa para este ensaios. Fizemos um estudo para ver a ação imediata na nanopartícula – o produto foi borrifado na superfície, a carga viral adicionada e a ação analisada após 2 minutos. Neste caso, 100% da carga viral foi inativada. No segundo estudo realizado, o produto foi borrifado na superfície, aguardou-se 24h e então adicionou-se a carga viral: também foram eliminados 100% dos vírus presentes na superfície.
O Innib41 promete inativar a carga viral do Sars-Cov-2.
Um diferencial do Innib41 é sua composição. Não tem álcool, a nanopartícula está em água. Apesar das demonstrações de uso em superfície, a sugestão de uso do Innib é para proteção das mãos, onde o produto também mostrou-se seguro. O produto forma uma película na superfície das mãos, criando uma película protetora, como se formasse uma ‘’luva”.
Este produto foi analisado enquanto seu potencial de toxicidade? Que tipos de ensaio foram e serão realizados?
O Innib foi testado por uma empresa credenciada pelo FDA e Anvisa como especialistas em estudos de toxicidade humana. A toxicidade dérmica e ocular foi avaliada em pacientes e foi concluído que é seguro usar o Innib41.
Em qual estágio de desenvolvimento o Innib41 se encontra? Quando deveremos encontrá-lo no mercado?
O Innib41 está pronto para ser levado ao mercado. Estamos finalizando a etapa de regulamentação do produto junto à Anvisa. O produto já foi analisado pela agência e, por ser um insumo novo, a nanopartícula de nióbio, foi requisitado o envio de mais informações. O prazo de resposta da Anvisa já está terminando e esperamos ter a autorização em breve.
A estrutura para produção em escala comercial já está montada para atender o país inteiro.
Qual a visão da Nanonib com relação aos princípios de sustentabilidade e safe-by-design tão comentados quando se discute nanossegurança?
A Nanonib está muito ligada nesta questão da sustentabilidade. Procuramos minimizar possíveis impactos adequando processos e conhecendo-os cada vez mais. Nesta busca é que contratamos o serviço da Nanos para compreendermos melhor o ciclo de vida e os possíveis impactos ambientais do Innib41. Nosso processo de produção transforma o insumo de nióbio em 100% de produto comercial, produzindo pouquíssimos resíduos (derivados de alguns processos de limpeza apenas). Além disso, uma vez obtida a molécula antisséptica que combate o coronavírus, nós a modificamos de maneira que no meio ambiente ela se aglomere. Ou seja, é muito difícil que ela vá percolar no solo, atingir os lençóis freáticos no caso de um vazamento, ou acidente.
(Esta entrevista foi realizada em 16/06/2021.)
Referências da introdução
1. The niobium controversy. Revista Pesquisa Fapesp, 2019. Disponível em: https://revistapesquisa.fapesp.br/en/the-niobium-controversy-2/
2. A revolução do nióbio (Vídeo Youtube). Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=DL_n98f_Hgs. Acessado em 29/06/2021.
