Pesquisadores da Universidade Tecnológica Nacional de Pesquisa (NITU) da MISiS, através da síntese química e subsequente modificação das nanopartículas de óxido de zinco, receberam um filtro protetor universal contra a radiação ultravioleta. A versatilidade do filtro é que ele pode ser usado tanto na indústria de polímeros quanto em cosmetologia, e a peculiaridade é que foi possível tornar o filtro transparente, não branco. Os resultados da pesquisa foram publicados na
Current Nanoscience e no
Journal of Alloys and Compounds ; uma patente russa foi obtida.
Candidato de Ciências Químicas S.I. Senatova mede o potencial zeta de nanopartículas de óxido de zinco em solução.Quase todas as pessoas "queimaram" ao sol. A causa de tais queimaduras é a exposição à radiação ultravioleta na pele. O mais perigoso do ponto de vista da intensidade da exposição é considerado radiação UV do tipo B na faixa de 305 a 320 nm. Em grandes quantidades, a radiação ultravioleta também pode levar a mutações que causam melanoma (câncer de pele) e envelhecimento prematuro das células da pele. Além disso, a radiação ultravioleta destrói muitos polímeros (vidro orgânico, polietileno, polipropileno, etc.), esse fenômeno é conhecido como "envelhecimento ultravioleta".
Para proteger contra os efeitos nocivos e destrutivos da radiação UV, vários filtros são amplamente utilizados em todo o mundo (aditivos adicionados a composições de polímeros e filtros solares). Os óxidos metálicos (por exemplo, dióxido de titânio ou óxido de zinco) são amplamente utilizados como filtros. Mas vários pesquisadores argumentam que as nanopartículas de dióxido de titânio podem ter um efeito cancerígeno (causar câncer), e o óxido de zinco mancha os produtos à base de branco, o que priva a embalagem de polímeros de transparência (o óxido de zinco, em particular, produz tinta branca “zinco branco )
Aparência de dispersões de óxido de zinco em água contendo nanopós não modificados (à esquerda) e modificados (à direita) .
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Para resolver o problema de criar óxido de zinco transparente e fabricar um filtro ultravioleta universal, a equipe de pesquisa do NUST“ MISiS ”, juntamente com colegas do Centro de Pesquisa do Câncer da Rússia, batizado em homenagem N. N. Blokhina propôs um método para a síntese química de nanopartículas de zinco com uma superfície modificada ”, disse o
Reitor da NUST MISiS Alevtina Chernikova .
Os cientistas aprenderam como controlar as propriedades ópticas dos filtros UV com base nas nanopartículas de óxido de zinco diretamente durante sua síntese química. Nos experimentos, uma solução de nanopartículas, bem como filmes de polipropileno com nanopartículas, mostraram 100% de absorção da radiação ultravioleta do tipo B.
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Nós sintetizamos nanopartículas de óxido de zinco com uma superfície modificada "
, diz um dos participantes do estudo,
pesquisador do NUST "MISiS" Ph.D. Svetlana Senatova . -
Um estudo de como a modificação da superfície afeta as propriedades físicas e químicas das nanopartículas de óxido de zinco mostrou que as nanopartículas obtidas podem ser usadas com sucesso como filtros para proteger contra a radiação UV. Experiências in vitro demonstraram a ausência de hemotoxicidade de nanopartículas sintetizadas com uma superfície modificada com compostos contendo silano durante a incubação com sangue de doadores ".
Como o tamanho pequeno das nanopartículas lhes permite penetrar através das camadas da pele e entrar no corpo humano, os pesquisadores devem entender como afetarão as células sanguíneas de pessoas saudáveis.
Aparência da instalação (AIC "Nanohim") da síntese química de nanopartículas no NUST "MISiS"Segundo os autores do desenvolvimento, a modificação superficial de nanopartículas de óxido de zinco leva a um aumento de sua transparência na parte visível do espectro, o que torna possível usá-las não apenas como parte de filtros solares, mas também na fabricação de polímeros transparentes. Tais materiais podem ser utilizados, por exemplo, na fabricação de recipientes transparentes para alimentos, filmes ou nos painéis de revestimento de estruturas instaladas ao ar livre. Além disso, a modificação da superfície das nanopartículas reduzirá a quantidade de filtro UV adicionado em 5 a 10 vezes, o que implica um efeito econômico positivo.