تلقى الباحثون في MISiS في جامعة الأبحاث التكنولوجية الوطنية (NITU) من خلال التركيب الكيميائي والتعديل اللاحق للجسيمات النانوية لأكسيد الزنك مرشحًا عالميًا للحماية ضد الأشعة فوق البنفسجية. تعدد استخدامات المرشح هو أنه يمكن استخدامه في كل من صناعة البوليمر ومستحضرات التجميل ، والغرابة أنه كان من الممكن جعل المرشح شفافًا ، وليس أبيض. تم نشر نتائج البحث في
علم النانو الحالي ومجلة السبائك والمركبات ، وتم الحصول على براءة اختراع روسية.
مرشح العلوم الكيميائية S.I. تقيس Senatova إمكانات زيتا للجسيمات النانوية لأكسيد الزنك في المحلول.تقريبا كل شخص "احترق" في الشمس. سبب هذه الحروق هو التعرض للأشعة فوق البنفسجية على الجلد. يعتبر الأشعة فوق البنفسجية من النوع B في المدى من 305 إلى 320 نانومتر هو الأكثر خطورة من وجهة نظر شدة التعرض. بكميات كبيرة ، يمكن أن تؤدي الأشعة فوق البنفسجية أيضًا إلى طفرات تسبب سرطان الجلد (سرطان الجلد) والشيخوخة المبكرة لخلايا الجلد. بالإضافة إلى ذلك ، تدمر الأشعة فوق البنفسجية العديد من البوليمرات (الزجاج العضوي ، والبولي إيثيلين ، والبولي بروبيلين ، وما إلى ذلك) ، وتعرف هذه الظاهرة باسم "الشيخوخة فوق البنفسجية".
للحماية من التأثيرات الضارة والمدمرة للأشعة فوق البنفسجية ، يتم استخدام مرشحات مختلفة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم (الإضافات المضافة إلى تركيبات البوليمر وواقيات الشمس). تُستخدم أكاسيد الفلزات (مثل ثاني أكسيد التيتانيوم أو أكسيد الزنك) على نطاق واسع كمرشحات. لكن عددًا من الباحثين يجادلون في أن الجسيمات النانوية لثاني أكسيد التيتانيوم يمكن أن يكون لها تأثير مسرطن (يسبب السرطان) ، وأن بقع أكسيد الزنك تعتمد على اللون الأبيض ، مما يحرم تغليف البوليمر من الشفافية (أكسيد الزنك ، على وجه الخصوص ، ينتج طلاء أبيض "الزنك الأبيض )
ظهور مشتتات أكسيد الزنك في الماء المحتوي على مساحيق نانوية غير معدلة (يسار) ومعدلة (يمينًا) .
"
لحل مشكلة إنشاء أكسيد الزنك الشفاف وتصنيع مرشح للأشعة فوق البنفسجية العالمي على أساسه ، قام فريق البحث في NUST“ MISiS ”بالاشتراك مع زملاء من مركز أبحاث السرطان الروسي الذي سمي باسم قال ن. بلوخينا إن طريقة التوليف الكيميائي للجسيمات النانوية الزنك مع سطح معدل "، قالت
عميد جامعة NUST MISiS Alevtina Chernikova .
لقد تعلم العلماء كيفية التحكم في الخصائص الضوئية لمرشحات الأشعة فوق البنفسجية على أساس الجسيمات النانوية لأكسيد الزنك مباشرة أثناء توليفها الكيميائي. في التجارب ، أظهر محلول من الجسيمات النانوية ، بالإضافة إلى أغشية البولي بروبلين مع جزيئات نانوية ، امتصاص 100٪ للإشعاع فوق البنفسجي من النوع ب.
يقول أحد المشاركين في الدراسة ،
زميل باحث في دكتوراه NIS "MISiS": "
لقد قمنا بتجميع جزيئات أكسيد الزنك النانوية مع سطح معدل ". سفيتلانا سيناتوفا . -
أظهرت دراسة كيفية تأثير تعديل السطح على الخصائص الكيميائية والفيزيائية للجسيمات النانوية لأكسيد الزنك أن الجسيمات النانوية التي تم الحصول عليها يمكن استخدامها بنجاح كمرشحات للحماية من الأشعة فوق البنفسجية. أظهرت التجارب في المختبر غياب السمية الدموية للجسيمات النانوية المركبة بسطح معدّل بمركبات تحتوي على السيلان أثناء الحضانة مع دم المتبرع ".
بما أن الحجم الصغير للجسيمات النانوية يسمح لها باختراق طبقات الجلد ودخول جسم الإنسان ، يجب على الباحثين فهم كيفية تأثيرها على خلايا الدم لدى الأشخاص الأصحاء.
ظهور تركيب (AIC "Nanohim") للتوليف الكيميائي للجسيمات النانوية في NUST "MISiS"وفقًا لمؤلفي التطوير ، يؤدي التعديل السطحي للجسيمات النانوية لأكسيد الزنك إلى زيادة شفافية هذه الأجزاء في الجزء المرئي من الطيف ، مما يجعل من الممكن استخدامها ليس فقط كجزء من واقيات الشمس ، ولكن أيضًا في تصنيع البوليمرات الشفافة. يمكن استخدام هذه المواد ، على سبيل المثال ، في تصنيع حاويات طعام شفافة أو أفلام أو في ألواح تكسية الهياكل المركبة في العراء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التعديل السطحي للجسيمات النانوية سيقلل من كمية مرشح الأشعة فوق البنفسجية المضافة بمقدار 5-10 مرات ، مما يؤدي إلى تأثير اقتصادي إيجابي.