Interfaces - grafenos funcionalizados e poluentes orgânicos: uma abordagem teórica-experimental em nanotecnologia ambiental

Resumo

Existe uma crescente preocupação da comunidade científica e de órgãos regulamentadores sobre os potenciais impactos dos nanomateriais na saúde humana e ambiental, especialmente, devido a expansão da Nanotecnologia. Diferentes fatores, como a modificação dos nanomateriais no meio ambiente através de processos de dissolução, agregação, formação de biomolecular coronas e interações com outros compostos químicos presentes no meio (e.g., poluentes orgânicos e inorgânicos) são determinantes em relação à toxicidade dos nanomateriais. Neste contexto, este projeto tem como objetivo principal desenvolver uma abordagem inovadora na interface teoria-experimento para entender de maneira integrada as interações entre grafenos funcionalizados e poluentes orgânicos comumente encontrados no ambiente, bem como os impactos dessas interações na nano(eco)toxicidade durante cenários de co-exposição (joint toxicity). Desse modo, utilizando simulações de Dinâmica Molecular (DM) e Teoria do Funcional da Densidade (DFT), estudaremos as interações entre o óxido de grafeno, e seus derivados funcionalizados, com poluentes (i.e., agroquímicos) e matéria-orgânica natural (i.e., ácido tânico) em escala atômica e molecular. O conhecimento obtido pelas simulações computacionais norteará a realização de experimentos biológicos (ensaios de toxicidade) com o organismo modelo C. elegans; para posterior estabelecimento de um feedback entre ambas as abordagens (teoria/experimento) e compreensão dos mecanismos envolvidos na nanoecotoxicidade de grafenos no ambiente diante de cenários de co-exposição com poluentes clássicos. Os resultados deste projeto serão importantes para suportar estudos de avaliação de risco de nanomateriais, bem como futuras aplicações de grafenos funcionalizados em nanotecnologia ambiental. (AU)