Forscher der MISiS National Research Technological University (NITU) erhielten durch chemische Synthese und anschließende Modifikation von Zinkoxid-Nanopartikeln einen universellen Schutzfilter gegen ultraviolette Strahlung. Die Vielseitigkeit des Filters besteht darin, dass er sowohl in der Polymerindustrie als auch in der Kosmetik verwendet werden kann, und die Besonderheit besteht darin, dass es möglich war, den Filter transparent und nicht weiß zu machen. Die Forschungsergebnisse wurden in
Current Nanoscience und im
Journal of Alloys and Compounds veröffentlicht , ein russisches Patent wurde erhalten.
Kandidat der chemischen Wissenschaften S.I. Senatova misst das Zetapotential von Zinkoxid-Nanopartikeln in Lösung.Fast jeder Mensch "brannte" in der Sonne. Die Ursache für solche Verbrennungen ist die Exposition gegenüber ultravioletter Strahlung auf der Haut. Die unter dem Gesichtspunkt der Expositionsintensität gefährlichste wird als UV-Strahlung vom Typ B im Bereich von 305 bis 320 nm angesehen. In großen Mengen kann ultraviolette Strahlung auch zu Mutationen führen, die Melanome (Hautkrebs) und vorzeitige Alterung der Hautzellen verursachen. Darüber hinaus zerstört ultraviolette Strahlung viele Polymere (organisches Glas, Polyethylen, Polypropylen usw.). Dieses Phänomen ist als "ultraviolette Alterung" bekannt.
Zum Schutz vor den schädlichen und zerstörerischen Auswirkungen von UV-Strahlung werden weltweit verschiedene Filter eingesetzt (Zusatzstoffe zu Polymerzusammensetzungen und Sonnenschutzmitteln). Metalloxide (z. B. Titandioxid oder Zinkoxid) werden häufig als Filter verwendet. Eine Reihe von Forschern argumentieren jedoch, dass Titandioxid-Nanopartikel eine krebserzeugende Wirkung haben können (Krebs verursachen), und Zinkoxid färbt Produkte, die darauf basieren, weiß, wodurch die Polymerverpackung nicht transparent wird (insbesondere Zinkoxid erzeugt weiße Farbe „Tünche Zink) )
Auftreten von Zinkoxiddispersionen in Wasser mit unmodifizierten (links) und modifizierten (rechts) Nanopulvern .
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Um das Problem der Herstellung von transparentem Zinkoxid und der Herstellung eines universellen Ultraviolettfilters auf seiner Grundlage zu lösen, hat das Forschungsteam von NUST„ MISiS “zusammen mit Kollegen des nach ihm benannten russischen Krebsforschungszentrums N. N. Blokhina schlug eine Methode zur chemischen Synthese von Zinknanopartikeln mit einer modifizierten Oberfläche vor “, sagte
Alevtina Chernikova ,
Rektorin von NUST MISiS .
Wissenschaftler haben gelernt, die optischen Eigenschaften von UV-Filtern auf Basis von Zinkoxid-Nanopartikeln direkt während ihrer chemischen Synthese zu steuern. In den Experimenten zeigte eine Lösung von Nanopartikeln sowie Polypropylenfilmen mit einem Nanopartikel eine 100% ige Absorption von ultravioletter Strahlung vom Typ B.
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Wir haben Zinkoxid-Nanopartikel mit einer modifizierten Oberfläche synthetisiert “, sagt einer der Studienteilnehmer,
wissenschaftlicher Mitarbeiter von NUST „MISiS“ Ph.D. Svetlana Senatova . -
Eine Studie darüber, wie sich Oberflächenmodifikationen auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Zinkoxid-Nanopartikeln auswirken, hat gezeigt, dass die erhaltenen Nanopartikel erfolgreich als Filter zum Schutz vor UV-Strahlung eingesetzt werden können. In-vitro-Experimente zeigten das Fehlen einer Hämotoxizität synthetisierter Nanopartikel mit einer Oberfläche, die während der Inkubation mit Spenderblut mit silanhaltigen Verbindungen modifiziert wurde . "
Da die Nanopartikel aufgrund ihrer geringen Größe durch die Hautschichten eindringen und in den menschlichen Körper gelangen können, müssen die Forscher verstehen, wie sie die Blutzellen gesunder Menschen beeinflussen.
Aussehen der Installation (AIC "Nanohim") der chemischen Synthese von Nanopartikeln am NUST "MISiS"Laut den Autoren der Entwicklung führt die Oberflächenmodifizierung von Zinkoxid-Nanopartikeln zu einer Erhöhung ihrer Transparenz im sichtbaren Teil des Spektrums, wodurch sie nicht nur als Teil von Sonnenschutzmitteln, sondern auch zur Herstellung transparenter Polymere verwendet werden können. Solche Materialien können zum Beispiel bei der Herstellung von transparenten Lebensmittelbehältern, Folien oder in den Verkleidungsplatten von im Freien installierten Strukturen verwendet werden. Darüber hinaus wird durch die Oberflächenmodifizierung von Nanopartikeln die Menge des zugesetzten UV-Filters um das 5- bis 10-fache reduziert, was sich positiv auf die Wirtschaft auswirkt.