Investigadores de la Universidad Nacional de Investigación Tecnológica (NITU) MISiS a través de síntesis química y posterior modificación de nanopartículas de óxido de zinc recibieron un filtro protector universal contra la radiación ultravioleta. La versatilidad del filtro es que puede usarse tanto en la industria de polímeros como en cosmetología, y la peculiaridad es que fue posible hacer que el filtro fuera transparente, no blanco. Los resultados de la investigación se publicaron en
Current Nanoscience y en el
Journal of Alloys and Compounds ; se obtuvo una patente rusa.
Candidato de Ciencias Químicas S.I. Senatova mide el potencial zeta de las nanopartículas de óxido de zinc en solución.Casi todas las personas "quemaron" al sol. La causa de tales quemaduras es la exposición a la radiación ultravioleta en la piel. El más peligroso desde el punto de vista de la intensidad de la exposición se considera radiación UV de tipo B en el rango de 305 a 320 nm. En grandes cantidades, la radiación ultravioleta también puede conducir a mutaciones que causan melanoma (cáncer de piel) y envejecimiento prematuro de las células de la piel. Además, la radiación ultravioleta destruye muchos polímeros (vidrio orgánico, polietileno, polipropileno, etc.), este fenómeno se conoce como "envejecimiento ultravioleta".
Para protegerse contra los efectos nocivos y destructivos de la radiación UV, varios filtros se utilizan ampliamente en todo el mundo (aditivos añadidos a composiciones de polímeros y protectores solares). Los óxidos metálicos (por ejemplo, dióxido de titanio u óxido de zinc) se usan ampliamente como filtros. Pero varios investigadores afirman que las nanopartículas de dióxido de titanio pueden tener un efecto cancerígeno (causar cáncer), y el óxido de zinc mancha los productos en base a este blanco, lo que priva al embalaje de polímero de transparencia (el óxido de zinc, en particular, produce pintura blanca "zinc blanco" )
Aspecto de las dispersiones de óxido de zinc en agua que contiene nanopolvos no modificados (izquierda) y modificados (derecha) .
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Para resolver el problema de crear óxido de zinc transparente y fabricar un filtro ultravioleta universal sobre la base, el equipo de investigación de NUST" MISiS "junto con colegas del Centro de Investigación del Cáncer Ruso nombraron N. N. Blokhina propuso un método para la síntesis química de nanopartículas de zinc con una superficie modificada ”, dijo el
Rector de NUST MISiS Alevtina Chernikova .
Los científicos han aprendido cómo controlar las propiedades ópticas de los filtros UV basados en nanopartículas de óxido de zinc directamente durante su síntesis química. En los experimentos, una solución de nanopartículas, así como películas de polipropileno con una nanopartícula, mostró una absorción del 100% de la radiación ultravioleta tipo B.
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Sintetizamos nanopartículas de óxido de zinc con una superficie modificada "
, dice uno de los participantes en el estudio,
investigador de NUST "MISiS" Ph.D. Svetlana Senatova . -
Un estudio sobre cómo la modificación de la superficie afecta las propiedades químicas y físicas de las nanopartículas de óxido de zinc ha demostrado que las nanopartículas obtenidas se pueden usar con éxito como filtros para proteger contra la radiación UV. Los experimentos in vitro demostraron la ausencia de hemotoxicidad de las nanopartículas sintetizadas con una superficie modificada con compuestos que contienen silano durante la incubación con sangre del donante ".
Dado que el tamaño pequeño de las nanopartículas les permite penetrar a través de las capas de la piel e ingresar al cuerpo humano, los investigadores deben comprender cómo afectarán las células sanguíneas de las personas sanas.
Aspecto de la instalación (AIC "Nanohim") de la síntesis química de nanopartículas en el NUST "MISiS"Según los autores del desarrollo, la modificación de la superficie de las nanopartículas de óxido de zinc conduce a un aumento de su transparencia en la parte visible del espectro, lo que hace posible su uso no solo como parte de los protectores solares, sino también en la fabricación de polímeros transparentes. Dichos materiales pueden usarse, por ejemplo, en la fabricación de recipientes transparentes para alimentos, películas o en los paneles de revestimiento de estructuras instaladas al aire libre. Además, la modificación de la superficie de las nanopartículas reducirá la cantidad de filtro UV agregado de 5 a 10 veces, lo que conlleva un efecto económico positivo.