Che cos'è l'ossido di zinco delle nanoparticelle?
L'ossido di zinco delle nanoparticelle, ZnO, è una forma di ossido di zinco in cui il composto viene formato in singole particelle con un diametro di soli 20 nanometri. Le particelle trasparenti, che filtrano efficacemente i raggi ultravioletti-a (UVA) e ultravioletti-b (UVB), vengono quindi rivestite con strati di silicio inerte o ossido di alluminio e tendono a raggrupparsi in gruppi di diametro compreso tra 200 e 500 nanometri. In confronto, il diametro medio di un globulo rosso umano è di 100 nanometri. I principali usi di ossido di zinco in questa forma includono come agente bloccante per le radiazioni solari dannose nella lozione di ossido di zinco e come composto antibatterico e fungistatico aggiunto a rivestimenti trasparenti come vernice per superfici in legno. Altri usi dell'ossido di zinco delle nanoparticelle includono come rivestimento protettivo ultravioletto (UV) su pellicole di plastica per finestre e occhiali, o in tessuti realizzati con polimeri sintetici.
Uno dei primi e più controversi usi dell'ossido di zinco delle nanoparticelle è come agente anti-UV nelle lozioni solari. La dimensione unica delle particelle nella protezione solare all'ossido di zinco e non la natura chimica del composto stesso è ciò che costituisce un rischio per la salute umana. Questo perché, su così piccola scala, le nanoparticelle hanno una superficie molto più ampia rispetto alla loro massa netta, il che può renderle sostanze altamente reattive. Le dimensioni minuscole delle particelle consentono loro di superare la barriera emato-encefalica, dove, in studi su animali da laboratorio, è stato dimostrato che uccidono le cellule staminali neurali formative (NSC). Queste cellule sono responsabili della rigenerazione dei neuroni umani nel cervello e la loro distruzione potrebbe portare a eventuali disturbi degenerativi del cervello.
La ricerca sul pericolo delle nanoparticelle di ossido di zinco, che sono presenti in alcuni alimenti e in molti prodotti di ossido di zinco usati per la cura della pelle, è ancora agli inizi. Alcune ricerche suggeriscono che le particelle di dimensioni superiori a 30 nanometri non comportano rischi significativi per la salute, mentre altre ricerche hanno scoperto che l'intera gamma di dimensioni per l'ossido di zinco delle nanoparticelle rappresentava un pericolo. I prodotti in cui vengono utilizzati più spesso, come la gelatina di ossido di zinco o unguenti, sono destinati ad essere applicati sulla superficie della pelle. Le particelle sopra i 30 nanometri non possono passare a livelli più profondi di tessuto, sebbene, se ingerite, comportano rischi per sangue, tessuto polmonare e cervello. Poiché molti preparati industriali di ossido di zinco delle nanoparticelle hanno la forma di una polvere bianca secca, il rischio maggiore derivante da queste sostanze è l'inalazione accidentale.
La preparazione commerciale dell'ossido di zinco delle nanoparticelle può essere eseguita in modo tale che non si verifichi agglomerazione e che le singole particelle rimangano separate l'una dall'altra. Ciò offre loro sia una maggiore versatilità, dove possono essere applicati in strati sottili sulla superficie di tessuti o altri materiali, sia un aumento dei rischi con l'ingestione o l'inalazione umana. I rivestimenti superficiali sulle particelle possono anche essere realizzati in modo idrofobo o idrofilo a seconda delle loro esigenze specifiche e possono essere costantemente prodotti in un diametro di 20, 40 o 60 nanometri. Il loro utilizzo per una vasta gamma di processi produttivi in cui sono desiderati effetti anticorrosivi, antibatterici e catalitici continua a renderli un punto focale nell'industria dal 2011.