Síntese e caracterização de nanomateriais da família do grafeno e seus potenciais aplicações agrícolas
Neste trabalho, nanomateriais da família do grafeno (GFNs), como grafeno multicamada (MLG) e óxido de grafeno (GO), são estudados por seus potenciais aplicações na agricultura e seus efeitos em sistemas biológicos. Os GFNs foram sintetizados usando métodos como esfoliação em fase líquida e o método de Hummer modificado, seguido de extensa caracterização por XRD, Raman, FTIR, XPS, AFM, SEM, TEM. Essas análises revelaram diferenças estruturais e químicas importantes, como nível de oxidação, espessura da camada e cristalinidade, que influenciam suas interações biológicas. O estudo avaliou o impacto dos GFNs em bactérias (Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Bacillus megaterium), linhagens celulares humanas (A549 e L929), microalgas (Chlorella vulgaris) e plantas (Lactuca sativa e Solanum lycopersicum). Os resultados indicaram que: Toxicidade bacteriana: Os GFNs não mostraram propriedades antibacterianas nas culturas de E. coli e S. aureus. No entanto, os ensaios de inibição do crescimento para B. megaterium não revelaram diferenças significativas entre as concentrações (0,195–100 mg/L), indicando efeitos antibacterianos mínimos. Citotoxicidade: As linhagens celulares humanas (A549 e L929) não mostraram viabilidade reduzida mensurável em concentrações mais baixas ou mais altas de GFNs, confirmando a biocompatibilidade. Microalgas (C. vulgaris): As taxas de crescimento exibiram uma resposta dependente da concentração, com baixas concentrações de GFN (0,1–1 mg/L) aumentando ligeiramente o crescimento, enquanto concentrações mais altas (100 mg/L) levaram a uma inibição significativa (por exemplo, diminuição de 1,35 vezes em 5h-LSGO e 4,57 vezes em 1h-LSGO). Plantas (S. lycopersicum e L. sativa): Os GFNs melhoraram a germinação e o alongamento radicular em concentrações mais baixas, demonstrando potencial como estimulantes de crescimento. No entanto, concentrações mais altas induziram efeitos inibitórios sobre a germinação e a atividade antioxidante.
Os resultados destacam o duplo papel dos GFNs como promotores e inibidores de crescimento, dependentes da concentração e funcionalização. Em baixas concentrações, os GFNs aumentaram o crescimento das plantas e a produção de pigmentos fotossintéticos, enquanto concentrações mais altas causaram estresse oxidativo e danos morfológicos em plantas e microalgas.