Hva er nanopartikkel sinkoksid?

Nanopartikkel sinkoksid, ZnO, er en form for sinkoksyd der forbindelsen dannes til individuelle partikler så små som 20 nanometer i diameter. De transparente partiklene, som effektivt filtrerer ut ultrafiolett-a (UVA) og ultrafiolett-b (UVB) lys, blir deretter belagt med inert silisium- eller aluminiumoksydlag og har en tendens til å klumpe seg sammen i grupper med en diameter på 200 til 500 nanometer. Til sammenligning er gjennomsnittlig diameter på en menneskelig rød blodcelle 100 nanometer. De viktigste sinkoksydbrukene i denne formen inkluderer som et blokkeringsmiddel for skadelig solstråling i sinkoksydkrem og som en antibakteriell og fungistatisk forbindelse tilsatt transparente belegg som lakk for treoverflater. Andre bruksområder for nanopartikkel sinkoksid inkluderer som et beskyttende ultrafiolett (UV) lett belegg på plastfilmer for vinduer og briller, eller i tekstilstoffer laget av syntetiske polymerer.

En av de tidligste og mest kontroversielle bruksområdene for nanopartikkel sinkoksid er som UV-blokkerende middel i solkremlotion. Den unike størrelsen på partiklene i soloks fra sinkoksid og ikke den kjemiske karakteren av selve forbindelsen er det som utgjør en risiko for menneskers helse. Dette skyldes at nanopartikler i så liten skala har et mye større overflateareal sammenlignet med nettomassen deres, noe som kan gjøre dem svært reaktive stoffer. Partikkelenes minuttstørrelse lar dem passere blod-hjerne-barrieren, der de i studier av laboratoriedyr har vist seg å drepe formative nevrale stamceller (NSC). Disse cellene er ansvarlige for å regenerere menneskelige nevroner i hjernen og ødeleggelse av dem kan føre til eventuelle degenerative hjerneforstyrrelser.

Forskningen om faren for nanopartikler av sinkoksid, som finnes i noen matvarer, så vel som i mange sinkoksidprodukter som brukes til hudpleie, er fremdeles i en tidlig fase. Noe forskning antyder at partikler over 30 nanometer i størrelse ikke utgjør noen betydelig økt risiko for helsen, mens annen forskning har funnet at hele størrelsesområdet for sinkoksid av nanopartikkel utgjorde farer. Produktene de ofte brukes i, slik som sinkoksidgelatin eller salver, er ment å brukes på overflaten av huden. Partikler over 30 nanometer kan ikke passere i dypere nivåer av vev, men hvis de blir svelget, utgjør de risiko for blod, lungevev og hjerne. Siden mange industrielle preparater av nanopartikkel sinkoksid er i form av et tørt hvitt pulver, er den største risikoen for disse stoffene tilfeldig innånding.

Kommersiell fremstilling av nanopartikkel sinkoksyd kan gjøres på en måte slik at ingen agglomerering forekommer, og de individuelle partikler forblir atskilt fra hverandre. Dette gir dem begge økt allsidighet, der de kan påføres i tynne lag på overflaten av tekstiler eller andre materialer, og økte risikoer ved inntak eller innånding av mennesker. Overflatebeleggene på partiklene kan også fremstilles til å være enten hydrofobe eller hydrofile avhengig av deres spesifikke behov, og de kan konsekvent fremstilles i en diameter på 20, 40 eller 60 nanometer. Deres bruk for et bredt spekter av produksjonsprosesser hvor antikorrosjon, anti-bakteriell og katalytisk effekt er ønsket fortsetter å gjøre dem til et fokus i industrien fra og med 2011.