Кандидат химических наук С.И. Сенатова измеряет величину дзета-потенциала наночастиц оксида цинка в растворе.
Почти каждый человек «обгорал» на солнце. Причиной подобных ожогов является воздействие на кожу ультрафиолетового излучения. Наиболее опасным с точки зрения интенсивности воздействия считается УФ-излучение типа В диапазоном от 305 до 320 нм. В больших количествах ультрафиолетовое излучение также может приводить к мутациям, которые вызывают меланому (рак кожи) и преждевременное старение кожных клеток. Кроме того, ультрафиолетовое излучение разрушает многие полимеры (органическое стекло, полиэтилен, полипропилен и т.д.), это явление известно как «ультрафиолетовое старение».
Для защиты от вредного и разрушительного действия УФ-излучения во всем мире широко применяются различные фильтры (присадки, добавляемые в полимерные композиции и солнцезащитные кремы). В качестве фильтров широко используются оксиды металлов (например, диоксид титана или оксид цинка). Но ряд исследователей утверждают, что наночастицы диоксида титана могут обладать канцерогенным эффектом (вызывать онкологические заболевания), а оксид цинка окрашивает изделия на его основе в белый цвет, что лишает прозрачности полимерные упаковки (из оксида цинка, в частности, изготовляется белая краска «белила цинковые).
Внешний вид дисперсий оксида цинка в воде, содержащих немодифицированые (слева) и модифицированые (справа) нанопорошки.
«Для решения задачи создания прозрачного оксида цинка и изготовления на его основе универсального ультрафиолетового фильтра коллектив исследователей НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Российского онкологического научного центра им. Н. Н. Блохина предложили способ химического синтеза наночастиц цинка с модифицированной поверхностью», — рассказала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.
Ученые научились управлять оптическими свойствами УФ-фильтров на основе наночастиц оксида цинка непосредственно в процессе их химического синтеза. В экспериментах раствор наночастиц, а также полипропиленовые пленки с нанодобавкой продемонстрировали 100% поглощение ультрафиолета типа B.
«Мы синтезировали наночастицы оксида цинка с модифицированной поверхностью – рассказывает одна из участниц исследования, научный сотрудник НИТУ «МИСиС» к.х.н. Светлана Сенатова. – Исследование того, как влияет модификация поверхности на химические и физические свойства наночастиц оксида цинка, показало, что полученные наночастицы могут успешно применяться в качестве фильтров для защиты от УФ-излучения. В опытах in vitro продемонстрировано отсутствие гемотоксичности синтезированных наночастиц с модифицированной силансодержащими соединениями поверхностью при инкубировании с кровью доноров».
Поскольку малый размер наночастиц позволяет им проникать через слои кожи и попадать в организм человека, то исследователям обязательно нужно понять, как они будут влиять на клетки крови здоровых людей.
Внешний вид установки (АПК «Нанохим») химического синтеза наночастиц в НИТУ «МИСиС»
По утверждениям авторов разработки, модифицирование поверхности наночастиц оксида цинка приводит к увеличению их прозрачности в видимой части спектра, что позволяет использовать их не только в составе солнцезащитных кремов, но и при изготовлении прозрачных полимеров. Такие материалы могут использоваться, например, при изготовлении прозрачных пищевых контейнеров, пленок или в облицовочных панелях конструкций, устанавливаемых под открытым небом. Кроме того, модифицирование поверхности наночастиц позволит снизить количество добавляемого УФ-фильтра в 5-10 раз, что влечет за собой положительный экономический эффект.
Комментарии (34)
vassabi
20.07.2017 11:59+4погуглил КПДВ.
1) http://diss.muctr.ru/author/104/ — а ведь изобретению уже ~2 года, а кандидатской — год. Почему статья только сейчас?
2) http://misis.ru/spglnk/e2b5f47e — она замужем(эхх!!!) и на сайте мисиса числится инженером-аспирантом без К.Х.Н. (давно не обновляли ?)
Вот, молодой, ценный научный специалист, кандидат наук в ~27 лет, а такое впечатление, что не любят и не увожают! (?_?)
AlexanderS
20.07.2017 12:34+1А чего такого? Если у человека есть действительно желание, то ничего сложного в этом не вижу (при условии, что человек всё же учился, а не просто штаны просиживал несколько лет). Я б тоже мог пойти в аспирантуру и вполне бы в 27 мог быть ктн, но пошел работать инженером, тем более к космосу я всегда был неравнодушен. Хотя так посмотришь… теперь одна ПЛИСятина и куча беготни — может и не стоило? Хотя мне с железками всегда возиться интереснее было :)
Ну а то, что замужем, конечно, эхх )))
vad_nes
20.07.2017 13:05+1Спасибо — и впрямь, на сайте старая информация. Обновим. Про мужа мы, кстати, тоже уже рассказывали.
rstepanov
20.07.2017 15:17Фёдор Сенатов со своей командой
AlexanderS
20.07.2017 16:21Я подозревал, что транклюкатор таки эцилоппы сделали. Само-собой разумеющееся, что для создания такой штукенции нужно серьёзное образование)
redmanmale
21.07.2017 16:58Странно, что все публикации в 2010-2011 годах и после этого кроме диссера в 2015 ничего.
A164
20.07.2017 13:02Раз уж по очкам начали, может еще на несколько вопросов ответите:
Существуют ли стекла со 100% защитой от UVA UVB UVC?
Необходима ли защита от бликов?
Необходимы ли разные типы стекол для разных сценариев: горы, яркое солнце — зеркальные, снег — желтые…
Какой материал и какие покрытия или какой тип линзы дает минимальные искажения или работает без искажений, и насколько искажения вредны при эксплуатации очков?
Как самостоятельно проверить защиту от UVA UVB UVC?
Ну и капля паранойи по стеклам с фотохроматическим покрытием:))
«умное» стекло само регулирует свою затемняемость и как следствие не вредит глазам,
при этом работает вместо глазных мышц, а значит происходит ускоряют атрофию?HeyBobrik
20.07.2017 14:02ИМХО, не владея особо вопросом…
Логично предположить, что изобрели и запатентовали прозрачное покрытие для UVB сравнительно недавно, соответственно его не было (было не прозрачным, значит и в очках не могло использоваться). И 100% защиту дает бетонная стена, а не Ray Ban
Что касается бликов, то они просто напросто мешают зрительному восприятию окружающей информации (критично, например, для водителей), а в художественной фотографии можно интересно их использовать
Я, как человек катающийся на сноуборде (и не только), считаю что важны разные типы фильтров между нашими глазами и суровой реальность. Для гор очень темный нужен, т.к. воздух чище, солнце сильнее и очень мощное отражение от снега. Иначе сильно глаза портятся и нифига не видишь. В Питере я люблю розовый фильтр, т.к. освещение слабое, а он хорошо подчеркивает детали, дает больший контраст (подбираю интуитивно фильтры)
Про искажения картинки с разными типами материалов не знаю, но вот что касается вредности, то как минимум сильно начинает болеть голова и легкая потеря в пространстве, т.к. с непривычки мозг не правильно рассчитывает точное расстояние до объекта, даже близко находящегося (у меня астигматизм)
Мне кажется, чтобы ускорить атрофию, необходимо очень продолжительное время провести в одинаковых условиях освещенности (месяцы, годы), в любом случае несколько раз в день будет смена силы света (если, конечно, очки не для плавания с изоляцией глаз:)
DrZlodberg
20.07.2017 14:38Не знаю на счёт 100%, но в своё время купил тёмные очки (предпоследней кат тёмности, не помню как это называется) с пластиковыми линзами (уточнял, что есть защита от уф). Качество защиты оценил катаясь на борде с 4км высоты в солнечную погоду (умудрился забыть маску и катался в обычных очках). В первый же день за час-два катания превратился в панду. Всё лицо не закрытое очками очень сильно обгорело, при том, что солнце я в принципе переношу неплохо. Под очками кожа если и заметила что-то, то в пределах погрешности наблюдения.
ClearAirTurbulence
20.07.2017 15:58Существуют ли стекла со 100% защитой от UVA UVB UVC?
Едва ли. 100% в реальном мире вообще труднодостижимы.
Не забывайте, что «классические» очки оставляют большие пространства по сторонам от линзы незащищенными, для более полной защиты имеет смысл использовать wrap-around очки, типа таких (приведенный пример, кроме прочего, обеспечивают баллистическую защиту по стандартам MIL-PRF-32432, ANSI Z87.1-2010, EN 166 — видео, только выкрутите звук на минимум). Для обычных применений несущественно, но там, где много УФ, лучше защититься со всех сторон — лучше быть пандой, чем менять потом хрусталики через n лет.
Необходима ли защита от бликов?
Нет, но ее отсутствие бывает заметно. Имею две пары очков, подороже с защитой и подешевле — без. Разница видна, но если жалко денег — скорее несущественна.
Необходимы ли разные типы стекол для разных сценариев: горы, яркое солнце — зеркальные, снег — желтые…
По вкусу. Желтый цвет повышает контраст, что, например, может субъективно улучшить видимость в некоторых условиях, например, при тумане.
Какой материал и какие покрытия или какой тип линзы дает минимальные искажения или работает без искажений, и насколько искажения вредны при эксплуатации очков?
Выясняется опытным путем перед покупкой. Нормальные очки и линзы минимизируют искажения (хотя они, конечно, остаются). Встретился с искажениями, которые были столь существенны, что начинала болеть голова, только один раз, у каких-то совсем дешманских солнцезащитных очков.
REPISOT
20.07.2017 18:40-1Изобретение полезное, но есть НО. Каков размер этих «нано»-порошков?
Для крема от загара НАНО порошки не пойдут. Клеточная мембрана проницаема для наночастиц.
А вот вывести их из организма — та еще задача.
http://www.portalnano.ru/read/tezaurus/definitions/nanotoxicology
BlessYourHeart
21.07.2017 00:39Первая статья про растворы, содержащие эти наночастицы, вторая про защиту полимеров от деградации под воздействием UV.
Между тем по ключевым словам ZnO transparent UV polypropylene находится порядка 500 статей в саенсдиректе, включая несколько статей китайцев про защиту полимеров путем включения этих самых нано…
К вопросу об очках — в статье про полимеры ничего не сказано про прозрачность, об (относительной) прозрачности сказано в статье про раствор.
В общем каша из топора.
Joker-xxl
23.07.2017 13:01В тексте слишком мало приставок "нано", надо ещё больше, а то никто не поверит в наших учёных.
betrachtung
Правильно ли я понимаю, что надпись о блокировании ультрафиолета на моих пластиковых очках — брехня? Или всё-таки прозрачные полимеры, фильтрующие ультрафиолет, существовали и до этого?
hungry_ewok
Если правильно понимаю то новизна в том что сделали прозрачный в видимом диапазоне уф-абсорбер на основе оксида цинка.
vassabi
а там указано — сколько % и какой волны он блокирует ?
betrachtung
Наклейка была «UV400 blocking» или что-то в этом духе.
vassabi
ну, они могут быть "99 ‰ blocking"… там пластик хотя бы темного цвета ?
betrachtung
Нет, абсолютно прозрачный. Я нередко вечером катаюсь, поэтому тёмные не беру.
frees2
Стёкла фотохромные покупайте, они не царапаются и глаза защищают.
Пластики радиацию пропускают
betrachtung
Я обычно покупаю очки, когда понимаю, что забыл их дома при выезде на велосипеде. Так что у меня уже несколько штук пластиковых прозрачных очков по полтора доллара. И на всех одинаковые наклейки были при покупке.
artyums
Оффтопик
От себя рекомендация, когда устал от постоянно забываемых очков/компьютера/сумки/ключа и т.д.: сделайте чек-лист, как у пилотов самолетов, в котором перечислены все вещи, что должны быть всегда при Вас, а также все операции, которые надо сделать перед поездкой (проверить давление в шинах, герметичность тормозных магистралей, затянутость руля и эксцентриков колес, наличие хода вилки и т.д.). Уже много раз помогало =)
HeyBobrik
Здесь идет речи об излучении в диапазоне от 305 до 320 нм. И этот фильтр блокирует именно в этом диапазоне (не совсем понял, работает ли он и в других)
Фактически Ваши очки защищают, но частично
quwy
Обычное оконное стекло не прозрачно в коротковолновом ультрафиолете. Да и в полимер диоксида титана всегда можно было добавтиь.