Made in Russia: filtro protector solar transparente

Los investigadores de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia MISIS (NUST MISIS) han creado un filtro universal de protección ultravioleta mediante la modificación de las nanopartículas del óxido de zinc.

Las características especiales del filtro consisten en que se logró hacerlo transparente en vez del blanco. Los resultados de la investigación se publicaron en las revistas Current Nanoscience y Journal of Alloys and Compounds. Se obtuvo la respectiva patente en Rusia.

Casi todo el mundo se ha quemado alguna vez tomando el sol. La causa de esto es la exposición excesiva de la piel a los rayos ultravioletas cuya fuerza supera la capacidad de protección natural de la piel frente a la radiación solar. Además, la radiación ultravioleta destruye muchos polímeros (vidrio orgánico, polietileno, polipropileno), este fenómeno es conocido como el envejecimiento provocado por los rayos UV.

Para protegerse del daño y los efectos destructivos de la radiación ultravioleta se usan en todo el mundo varios filtros o aditivos que se agregan en las composiciones poliméricas, así como cremas de protección solar. En calidad de filtros se usan óxidos de metales, por ejemplo, el dióxido de titanio u óxido de zinc. Mientras, según varias fuentes, las nanopartículas del dióxido de titanio pueden provocar cáncer y el óxido de zinc es incómodo, porque es de color blanco (en particular, se usa en la fabricación de la pintura blanca, el llamado blanco de zinc).

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Para resolver la tarea de creación de un filtro universal de protección ultravioleta, los investigadores de la NUST MISIS, junto con sus colegas del Centro Científico de Oncología Blojín de Moscú, propusieron aplicar un método de síntesis química de las nanopartículas de zinc con una superficie modificada.

Los científicos aprendieron a gestionar las propiedades ópticas de filtros de protección ultravioleta hechos con las nanopartículas del óxido de zinc en el proceso de su síntesis química. Los experimentos mostraron que las soluciones de nanopartículas y membranas de polipropileno con los aditivos nanoestructurados absorben al 100% los rayos ultravioleta del tipo B.

"Hemos sintetizado las nanopartículas del óxido de zinc con la superficie modificada", cuenta una de las participantes de la investigación, la colaboradora de la NUST MISIS, autora de una tesis doctoral en Ciencias Químicas, Svetlana Senátova. "El análisis de la influencia de la modificación de la superficie en las propiedades químicas y físicas de las nanopartículas del óxido de zinc mostró que las nanopartículas resultantes pueden usarse con éxito como filtros para la protección de los rayos UV. Las pruebas in vitro mostraron que las nanopartículas sintetizadas con la superficie modificada con composiciones que contienen silanos e incubadas con la sangre de donadores no son hemotóxicas", agrega.

La incubación (el proceso de mantenimiento en las condiciones determinadas durante un período) fue necesaria para estudiar cómo influyen las nanopartículas en la sangre de las personas sanas, porque la crema con el nuevo filtro de protección solar puede penetrar hipotéticamente en el organismo humano a través de las capas de piel.

Según los autores de la invención, la modificación de la superficie de las nanopartículas del óxido de zinc aumenta su transparencia en la parte visible del espectro, lo que permite usarlas para fabricar no solo cremas de protección solar, sino también polímeros transparentes.

Tales materiales pueden usarse por ejemplo para fabricar contenedores transparentes de alimentos, películas o paneles de revestimiento de las estructuras instaladas en la calle.

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Además, la modificación de la superficie de las nanopartículas permitirá reducir 5 o 10 veces la cantidad del filtro para la protección de los rayos UV que se agrega, lo que será beneficioso desde el punto de vista económico.