Оксид цинка давно считается одним из самых эффективных компонентов для защиты от солнца, поскольку способен блокировать как UVB-, так и UVA-лучи. Однако его густой белый оттенок, который остается на коже после нанесения, нравится далеко не всем — разве что спасателям на пляжах 80-х годов. Исследователи из UCLA уверены, что нашли способ решить эту эстетическую проблему.

Почему люди избегают солнцезащитных кремов с оксидом цинка

Меловой белый налет, который оставляют некоторые солнцезащитные кремы, — одна из главных причин, по которой многие отказываются от их использования. Ведь когда хочется продемонстрировать летний загар, последний эффект, который нужен, — выглядеть так, будто все лето провел в подвале. Тем не менее, регулярное применение солнцезащитных средств — один из самых эффективных способов профилактики рака кожи.

Если бы удалось создать крем, который сохраняет защитные свойства, но не делает кожу бледной, им пользовалось бы гораздо больше людей. Именно эта идея вдохновила команду UCLA на поиски нового решения.

«Лучший солнцезащитный крем — тот, которым люди действительно будут пользоваться», — отмечает ЭйДжей Аддае, первый автор исследования. — «Если оксид цинка можно сделать более эстетичным для разных оттенков кожи без потери эффективности, это поможет большему количеству людей защититься от вредного воздействия солнца».

Новый подход: изменение формы частиц

Вместо разработки нового химического соединения, ученые решили изменить форму частиц уже проверенного и безопасного оксида цинка (ZnO). Обычно частицы ZnO в кремах имеют округлую форму и склонны слипаться, что приводит к рассеиванию видимого света и появлению белого или серого налета, особенно заметного на темной коже.

Команда UCLA применила метод пламенного синтеза, чтобы изменить форму частиц. Материал, содержащий ионы Zn²⁺, нагревали до 900°C, после чего частицы испарялись и распадались. При охлаждении свободный цинк соединялся с кислородом, образуя кристаллы оксида цинка. Важно, что эти кристаллы приобретали форму тетраподов — с четырьмя «ножками», отходящими от центрального узла, напоминающими фигурки из игры в классики. Такая структура препятствует слипанию частиц.

«Благодаря своей структуре тетраподные частицы образуют пористые сети и не слипаются в комки», — объясняет Аддае. — «Они не могут плотно упаковываться и агрегироваться, поэтому равномерно распределяются в креме».

Результаты: меньше белого налета, та же защита

Новый солнцезащитный крем с SPF 30, созданный на основе тетраподных частиц ZnO, оказался заметно менее белым — это подтвердили различные тесты по цветовому анализу. Аддае, американка ганского происхождения, сразу отметила разницу, когда нанесла крем на свою кожу: белый налет, характерный для обычных средств с оксидом цинка, не появился.

«Когда я нанесла его на свою кожу, не возникло того белого налета, который обычно бывает с оксидом цинка», — делится Аддае. — «В этот момент я поняла, что это действительно может сработать».

Личный опыт как мотивация

По словам Аддае, одним из стимулов для проведения исследования стал именно внешний вид традиционных минеральных солнцезащитных кремов на ее собственной коже.

«Я начала задумываться об этом, потому что меня раздражал внешний вид минеральных средств на моей коже», — рассказывает она. — «Мотивация во многом исходила из личного опыта: я пыталась пользоваться минеральными кремами, сталкивалась с белым налетом и другими эстетическими проблемами. В итоге я просто перестала их использовать. Это раздражение и стало отправной точкой для нашей работы».

Следующие шаги

Сейчас команда Аддае сотрудничает с клиникой Skin of Color при UCLA Health, чтобы выяснить, как новые частицы ZnO влияют на микробиом кожи. Это первый шаг к созданию коммерчески жизнеспособного продукта.

Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Materials Letters.