Minerale zonnebrandmiddelen, hoewel door velen favoriet vanwege hun huidvriendelijke benadering van UV-bescherming, worden al lang bekritiseerd omdat ze een opvallende witte tint op de huid achterlaten. Een nieuwe studie gepubliceerd in ACS Materials Letters onthult een mogelijke oplossing: het hervormen van zinkoxide-nanodeeltjes tot een vierarmige “tetrapod”-structuur. Deze innovatie verbetert niet alleen de esthetische ervaring van minerale zonnebrandcrème, maar pakt ook stabiliteitsproblemen aan waar formuleringen in het verleden last van hadden.
Het probleem met traditionele minerale zonnebrandmiddelen
Zinkoxide, het actieve ingrediënt in minerale zonnebrandmiddelen, blokkeert effectief schadelijke ultraviolette (UV) straling, een belangrijke vermijdbare oorzaak van huidkanker. In tegenstelling tot chemische zonnebrandmiddelen, die in de huid worden opgenomen, zitten minerale formules op de huid en vormen ze een fysieke barrière. De kalkachtige aard van zinkoxide kan echter in suspensie samenklonteren, waardoor zichtbare strepen en een ongewenst wit uiterlijk ontstaan. Dit is een belangrijke reden waarom veel mensen, vooral mensen met een donkere huidskleur, minerale zonnebrandmiddelen helemaal vermijden.
Naast esthetiek verminderen deze klonten ook de houdbaarheid en maken ze het voor fabrikanten moeilijker om consistente prestaties te garanderen. Chemische zonnebrandmiddelen zijn, hoewel ze andere overwegingen hebben, gemakkelijker te stabiliseren.
De Tetrapod-oplossing
Onderzoekers van de UCLA, onder leiding van promovendus Ajoa Addae, ontdekten dat het veranderen van de vorm van zinkoxide-nanodeeltjes deze problemen zou kunnen verzachten. Met behulp van een proces dat ‘vlamsynthese’ wordt genoemd, creëerden ze tetrapod-vormige deeltjes – vierarmige structuren die bestand zijn tegen klonteren.
“Vanwege hun structuur hebben deze tetrapodvormige deeltjes afstanden en vormen ze poreuze netwerken in plaats van in klonten uiteen te vallen”, legt Addae uit. Dit voorkomt de vorming van zichtbare strepen en zorgt voor een gelijkmatige verdeling binnen de zonnebrandcrème.
Prestaties en stabiliteit
Cruciaal is dat de nieuwe vorm de UV-bescherming niet in gevaar brengt. De tetrapod-formulering bereikte een zonbeschermingsfactor (SPF) van 30, de standaard voor minerale zonnebrandmiddelen, die zowel UVA- als UVB-stralen effectief blokkeerden. Bovendien hebben stabiliteitstests aangetoond dat het nieuwe mengsel na verloop van tijd minder gevoelig is voor scheiding of verdikking in vergelijking met traditionele bolvormige deeltjes. Dit betekent duurzamere prestaties voor de consument.
Een focus op gebruikerservaring
Het onderzoek werd gedreven door zorgen uit de echte wereld. Addae zelf worstelde met de witte tint en esthetische problemen van minerale zonnebrandmiddelen, wat de studie motiveerde. De tetrapod-structuur verstrooit het zichtbare licht op een andere manier, waardoor een warmere tint ontstaat die acceptabeler is voor een breder scala aan huidtinten.
“Toen ik het op mijn eigen huid aanbracht, kreeg ik niet die witte tint die ik normaal gesproken zie bij zinkoxide”, aldus Addae. “Dat was het moment waarop ik besefte dat dit echt zou kunnen werken.”
Toekomstige stappen
Hoewel ze veelbelovend zijn, moeten de tetrapod-nanodeeltjes nog steeds grondig worden getest op de veiligheid van mens en milieu voordat ze op grote schaal worden toegepast. Het opschalen van de productie op een kosteneffectieve manier is ook een belangrijke uitdaging. Experts uit de sector, zoals Kyra Sedtransk Campbell, CEO van Kingston Street Consulting, zien echter aanzienlijke mogelijkheden.
De toepassingsgerichte focus van dit onderzoek is “echt spannend” en heeft het potentieel om zich te vertalen in echte impact.
Deze innovatie zou de markt voor minerale zonnebrandmiddelen kunnen hervormen, waardoor deze toegankelijker en aantrekkelijker worden voor een bredere consumentenbasis, terwijl de effectieve UV-bescherming behouden blijft.
