Aplicação de nanopartículas de ZnO no desenvolvimento de tintas com propriedades antiincrustantes

Abstract

O presente trabalho visa estudar o efeito antiincrustante de nanopartículas de óxido de zinco em revestimentos de tinta, em um ambiente marinho propenso à bioincrustação. Devido às propriedades antimicrobianas das nanopartículas de óxido de zinco, que atuam alterando os componentes da membrana celular bacteriana, provocando sua ruptura e levando à morte do microrganismo, este trabalho visa impedir a formação de biofilmes e, consequentemente, a bioincrustação. Não somente, a baixa toxicidade dessas nanopartículas as torna promissoras para aplicações na indústria naval. Os resultados das análises de caracterização das nanopartículas e das tintas aditivadas demonstraram propriedades antimicrobianas e estabilidade térmica, não alteraram significativamente as propriedades da tinta base, indicando potencial para aplicação efetiva. Porém, os resultados na faixa Gr4 nos testes de aderência indicaram que nenhuma formulação atingiu resultados satisfatórios para aplicação comercial, sugerindo a necessidade de ajustes adicionais no processo aplicação das tintas. Quanto à prevenção da bioincrustação, os ensaios de campo não apresentaram sinais significativos de incrustação durante o período de estudo, indicando um possível efeito retardador das nanopartículas. No entanto, a falta de incrustação pode ter sido influenciada pelas condições ambientais específicas do local de teste. Portanto, este estudo ressalta a importância de estudos mais prolongados para validar a eficácia da tinta aditivada.

The present study aims to investigate the antifouling effect of zinc oxide nanoparticles in paint coatings in a marine environment prone to biofouling. Due to the antimicrobial properties of zinc oxide nanoparticles, which act by altering the components of the bacterial cell membrane, causing its rupture and leading to the microorganism's death, this work aims to prevent biofilm formation and, consequently, biofouling. Additionally, the low toxicity of these nanoparticles makes them attractive for applications in the naval industry. The results from the characterization analyses of the nanoparticles and the additive paints demonstrated antimicrobial properties and thermal stability, without significantly altering the base paint properties, indicating potential for effective application. However, the results in the Gr4 range in the adhesion tests indicated that no formulation achieved satisfactory results for commercial application, suggesting the need for additional adjustments in the paint application process. Regarding the prevention of biofouling, the field tests showed no significant signs of fouling during the study period, indicating a possible retarding effect of the nanoparticles. However, the lack of fouling may have been influenced by the specific environmental conditions of the test site. Therefore, this study highlights the importance of more prolonged studies to validate the effectiveness of the additive paint.