A nanotecnologia é a Ciência que estuda e manipula materiais em escala muito pequena (atômica e molecular) e vem ganhando espaço em grandes áreas. Na oceanografia atua de maneira ampla contribuindo para ecossistemas marinhos desenvolvendo novas estratégias de conservação. Com nanopartículas e sensores bem precisos, os cientistas conseguem analisar o ambiente de maneira eficiente, atuando na coleta de dados nos oceanos. A integração dessas duas áreas importantes proporciona grande um avanço rumo a uma exploração mais sustentável e detalhada dos oceanos. Atualmente essa tecnologia tem sido usada em diversas áreas, como medicina, engenharia, agricultura e, mais recentemente, na oceanografia.
Um exemplo é o projeto europeu WATER (Winning Applications of nanoTEchnology for Resolutive hydropurification), liderado pelo Conselho Nacional de Pesquisa da Itália. O seu objetivo é criar soluções com nanotecnologia para locais onde falta água, como na Sicília. O projeto WATER, criou nanoestruturas que melhoraram a limpeza da água com luz e nanomateriais. O projeto juntou ciência, governo e empresas, trazendo tecnologias que ajudam a economia, o meio ambiente e o
acesso à água potável.
A nanotecnologia é a área da ciência que manipula materiais em escala nanométrica. Nessa dimensão, substâncias comuns podem adquirir novas características, com maior reatividade, resistência ou condutividade, tornando-se altamente eficientes em processos tecnológicos e ambientais. Essas propriedades têm despertado o interesse de diversas áreas, inclusive da oceanografia, que visa compreender e preservar os ecossistemas marinhos.
A integração entre nanotecnologia e oceanografia tem possibilitado avanços importantes, como o desenvolvimento de sensores nanométricos capazes de detectar poluentes em baixíssimas concentrações e monitorar a qualidade da água de forma contínua. Além disso, materiais nanoestruturados vêm sendo aplicados na purificação da água, utilizando membranas e óxidos metálicos que filtram microrganismos e neutralizam substâncias tóxicas. Essa combinação de tecnologias oferece novas ferramentas para o monitoramento ambiental e a conservação dos
oceanos, tornando as pesquisas mais precisas e sustentáveis.
melhorar a AOF. Fonte: https://www.nature.com/articles/s41565-022-01226-w/figures/1
A nanotecnologia também pode contribuir diretamente para o enfrentamento das mudanças climáticas. Um exemplo marcante é a pesquisa conduzida por Babakhani et al. (2022), publicada na Nature Nanotechnology, que propõe o uso de nanopartículas projetadas (ENPs) para aprimorar a fertilização artificial oceânica (AOF). Esta técnica estimula o crescimento do fitoplâncton, responsável pela absorção de grandes quantidades de dióxido de carbono (CO₂) da atmosfera. Segundo os autores, essas nanopartículas podem liberar nutrientes de forma controlada, aumentando a eficiência fotossintética do fitoplâncton e promovendo maior sequestro de carbono nas profundezas oceânicas. Os resultados indicam que materiais como óxidos metálicos e ferro zero-valente podem elevar o crescimento das algas em até 700%, sem causar toxicidade significativa quando aplicados em
concentrações seguras. Além disso, as ENPs favorecem a agregação das células e o transporte do carbono para o fundo do oceano, onde pode permanecer armazenado por longos períodos.
Essa nova abordagem, ao unir nanotecnologia e processos biológicos naturais, representa uma alternativa promissora para mitigar o aquecimento global e reforça o papel da oceanografia como uma ciência essencial na busca por soluções sustentáveis. Assim, a aplicação das nanopartículas em sistemas oceânicos não apenas amplia o conhecimento sobre o ambiente marinho, mas também transforma o oceano em um aliado estratégico no combate às mudanças climáticas. Esta nova
tecnologia é um verdadeiro exemplo de como um elemento infinitamente pequeno pode proteger um imenso oceano azul.
fertilização artificial oceânica (AOF) para remoção de dióxido de carbono (CO₂) atmosférico em larga
escala. As ENPs atuam como fontes controladas de nutrientes, estimulando o crescimento do
fitoplâncton — organismos fotossintetizantes que capturam CO₂ e promovem sua fixação na
biomassa marinha. Fonte: Babakhani, P., Phenrat, T., Baalousha, M. et al., 2022
Pesquisas recentes também destacam o potencial das nanopartículas, bioinspiradas marinhas, como alternativas terapêuticas promissoras. Essas nanopartículas são produzidas a partir de organismos marinhos, como algas, bactérias e fungos, utilizando compostos bioativos presentes neles. A principal vantagem desse processo é a síntese verde, que evita o uso de produtos químicos tóxicos, tornando
as nanopartículas mais seguras para aplicações médicas (Jeong et al., 2022).
marinhas, usando pigmentos, proteínas e polifenóis como agentes redutores e estabilizantes, com
aplicação terapêutica antimicrobiana. (Fonte: adaptado de Jeong et al., 2022.)
Fonte: https://doi.org/10.3390/md20080527
A produção de nanopartículas para fins terapêuticos envolve a utilização de compostos naturais, como polifenóis, proteínas e pigmentos, que atuam como agentes redutores e estabilizantes. Isso resulta em nanopartículas com elevada capacidade de interação e biocompatibilidade que são características essenciais para aplicações terapêuticas (Jeong et al., 2022). No combate às infecções
bacterianas, por exemplo, nanopartículas de prata derivadas de algas como Sargassum muticum demonstraram eficácia contra bactérias como E. coli e Pseudomonas aeruginosa, promovendo a ruptura da membrana celular e danos ao DNA desses patógenos (Jeong et al., 2022). Além disso, as nanopartículas também apresentaram atividade antifúngica contra Candida albicans e outros fungos
patogênicos (Jeong et al., 2022).
No campo das doenças não infecciosas, as nanopartículas marinhas mostraram propriedades anti inflamatórias e antioxidantes, contribuindo para a redução de processos inflamatórios e proteção contra danos celulares causados por radicais livres (Jeong et al., 2022). Além disso, estudos indicam que essas nanopartículas podem induzir a morte celular programada (apoptose) em células tumorais,
oferecendo uma abordagem promissora no tratamento do câncer (Jeong et al., 2022).
A nanotecnologia também está virando um destaque nas indústrias náuticas como uma ferramenta importante para inovação e cuidado com o meio ambiente. Segundo Nasiri (2024), materiais como grafeno e nanotubos de carbono estão mudando a forma como as embarcações, plataformas e estruturas debaixo d’água são fabricadas, tornando-as mais duráveis, resistentes à ferrugem e com menor uso de energia na sua produção.
marinhos. Equipado com sensores avançados, o drone permite detectar poluentes, mapear
derramamentos de óleo e apoiar projetos de restauração de recifes, integrando tecnologias de
nanotecnologia para maior eficiência e segurança. (Fonte: adaptado de Nasiri, 2024.)
As aplicações mais importantes incluem revestimentos que impedem o acúmulo de incrustações e ferrugem, sensores que detectam a poluição na água em tempo real, filtros para retirar o sal e limpar a água e fontes de energia renovável melhores em função desses novos materiais. A nanotecnologia também está sendo usada em projetos de biotecnologia marinha, como restaurar recifes e reduzir a poluição.
Nasiri diz que esses materiais modernos são excelentes porque ajudam a proteger o meio ambiente e aumentam a eficiência. Contudo são mais custosos e pode haver riscos para o ambiente uma vez que são produtos muito recentes e ainda não estão devidamente testados e regulados. Para resolver esses problemas, Nasiri (2024) sugere um plano de quatro passos: pesquisa, testes pequenos, aumentar a
produção e venda e sempre ficar de olho no que está acontecendo. Se a nanotecnologia for usada de forma correta nas indústrias marítimas, os oceanos podem ter um futuro mais seguro e duradouro. Para isso, é preciso que cientistas, empresas e governo trabalhem juntos. Além do setor marítimo, a nanotecnologia também está crescendo na biomedicina, principalmente no tratamento de câncer.
Pesquisas mostram que algumas partículas muito pequenas podem ajudar a matar células doentes, o que pode ser uma forma de tratar o câncer (Jeong et al., 2022). Assim, o uso responsável da nanotecnologia, aliado à colaboração entre cientistas, indústria e órgãos reguladores, tem o potencial de gerar impactos positivos significativos, promovendo inovação, sustentabilidade e segurança em múltiplos setores.
Escrito por: Gabrielle Da Silva Castro
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