Tämän innovaation salaisuus perustuu säteilyjäähdytykseen, tekniikkaan, joka hyödyntää pinnan heijastavia tai säteileviä ominaisuuksia lämmön haihduttamiseksi. Tätä periaatetta on tähän asti käytetty viilentävien kankaiden ja pinnoitteiden suunnittelussa, ja nyt se löytää uuden sovelluksen kosmetiikan alalla.
Rufan Zhangin johtama tiimi on muokannut titaanidioksidin (TiO₂) nanopartikkelien ominaisuuksia, joita esiintyy yleisesti mineraalisten aurinkovoiteiden koostumuksessa. Tutkijat ovat onnistuneet suunnittelemaan voidetta, joka heijastaa paitsi UV-säteitä myös auringon lämpöä tarkasti säätämällä nanopartikkelien kokoa.
Innovatiivinen koostumus yhdistää kuusi ainesosaa: TiO₂-nanopartikkelit, vettä, etanolia, kosteuttavaa voidetta, pigmenttejä ja polydimetyylisiloksaania. Tämä viimeksi mainittu, silikonipolymeeri, jota käytetään usein kosmetiikassa, antaa voiteelle kevyen ja tasaisen koostumuksen. Tämä yhdistelmä mahdollistaa voiteen saavuttaa SPF 50 -indeksin samalla kun se takaa vedenkestävyyden.
Kuumissa ja kosteissa sääolosuhteissa suoritetuissa testeissä tuote osoitti merkittävää lämpötilan laskua iholla, jopa 6 °C verrattuna paljaaseen ihoon ja 3 °C verrattuna perinteisiin aurinkovoiteisiin. Ihmis- ja eläinkokeet vahvistavat myös tämän koostumuksen turvallisuuden.
Tehokkuutensa lisäksi tämä aurinkovoide erottuu kohtuullisesta hinnastaan. Arvioitu hinta on 0,92 dollaria 10 grammalta, mikä kilpailee markkinoilla jo saatavilla olevien tuotteiden kanssa. Tämä suorituskyky avaa mahdollisuuksia laajamittaiseen kaupallistamiseen.
Tämä teknologia voisi inspiroida samankaltaisten ratkaisujen kehittämistä muilla aloilla, erityisesti tekstiileissä ja pinnoitteissa, vahvistaen siten kestävyyttä yhä kuumempia kesiä vastaan.
Mitä säteilyjäähdytys tarkoittaa?
Säteilyjäähdytys on fysikaalinen ilmiö, jossa esine menettää lämpöä säteilemällä infrapunasäteitä.Tämä prosessi perustuu pinnan kykyyn heijastaa tai säteillä lämpöenergiaa ilman ympäristön lämpötilan vaikutusta. Se on erityisen tehokasta kirkkaissa ja kuivissa olosuhteissa.
Säteilyjäähdytystä käytetään tieteessä ja teknologiassa, ja se inspiroi innovaatioita arkkitehtonisista pinnoitteista viilentäviin tekstiileihin. Tässä tapauksessa se parantaa kosmetiikkatuotteita.
Kuinka titaanidioksidi edistää säteilyjäähdytystä?
Titaanidioksidi (TiO₂) on materiaali, jota käytetään yleisesti UV-valon ja auringon lämmön heijastamiseen. Sen optiset ominaisuudet tekevät siitä keskeisen toimijan säteilyjäähdytyksessä.TiO₂-nanopartikkelit, koosta riippuen, voivat vahvistaa tätä vaikutusta heijastamalla paitsi näkyvää valoa myös infrapunasäteitä. Tämä auttaa vähentämään altistuneiden pintojen lämpötilaa.
Koostumuksissa, kuten aurinkovoiteissa, nämä muokatut partikkelit toimivat kaksoisroolissa: ne suojaavat UV-säteiltä samalla kun ne haihduttavat auringon lämpöä, tarjoten näin lisämukavuutta.