MEYDAN OKUMA

Cildimiz vücudumuzun yumuşak dış kaplamasıdır, integumenter sistemin en büyük organıdır - yani vücudumuzu çeşitli hasarlardan korumakla görevli organlar grubunun en büyüğüdür. Yastık görevi görür, daha derin dokuların koruyucusudur, su kaybını (dehidrasyon) önler, ısıyı düzenler ve atıkları dışarı atar. Bir evin çatısı gibi, vücudumuzun barınağıdır. Peki deri bizi içten korurken, dıştan ne korur? Günlük olarak deneyimlediğimiz en pasif ancak yaşamı tehdit eden etkilerden biri, ultraviyole (UV) ışınları gibi güneşten gelen iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmaktır. Cildimiz hasar görürse, işlevlerini etkili bir şekilde yerine getirme yeteneğini kaybeder ve enfeksiyona ve kanser gibi hastalıklara karşı duyarlı hale gelir. 

Buradaki zorluk, kozmetik ve cilt bakım ürünlerinde, deniz yaşamının dengesine ve genel olarak çevreye tehdit oluşturmadan, insanlar için etkili ve makul ölçüde güvenli bir şekilde uygun cilt koruması sağlamakta yatmaktadır. 

NANOARC Biomimetics bu konuda çözümler sunmaktadır.

GELIŞIMIMIZE NE ILHAM VERDI?

Doğada bazı organizmalar zorlu ortamlara diğerlerinden daha dayanıklıdır. Hatta bazıları yanardağların sıcaklığında ya da uzayın sert radyasyonunda hayatta kalabilmektedir. Vücut yapıları incelendiğinde, zorlu ortamlara karşı dirençlerinin kimyasal bileşimdeki bir farklılıktan değil, koruyucu derilerindeki atomik düzenlemedeki (yani atomik mimari) bir değişiklikten kaynaklandığı anlaşılmaktadır. Aynı durum, doğanın elmas ya da grafit üretmek için karbon atomlarının atomik düzenini nasıl değiştirdiğinde de görülmektedir. İnsan vücudundaki deri bile kimyasallara karşı farklı direnç seviyelerine sahiptir; kafa derisi, her ikisi de kafada olmasına rağmen yüzden çok farklıdır. Kabuklular ve diğer deniz canlıları okyanusun sert ve aşındırıcı ortamında ultra ince koruyucu bir dış tabakadan başka bir şey olmadan hayatta kalırlar. Özünde, koruma nicelikle ilgili değildir, altta yatan organları ve cildi zarar veya hasardan koruyan malzemenin kalitesiyle ilgilidir.

BİZİM ÇÖZÜMÜMÜZ

Atomik mimariye sahip malzemeler sunuyoruz, böylece üreticiler kuantumla sınırlandırılmış malzeme sistemlerindeki yüksek performanstan, normal malzemelerde bu tür bir işlevselliğin elde edilemeyeceği düşük dozlarda faydalanabiliyor.

Esasen, bilinen biyouyumlu malzemelerin kristal yapısını, özelliklerini standart veya yaygın olarak bilinenlerden çok daha yüksek hale getirmek için değiştirdik.  Bu nedenle, atomik mimariye sahip malzemelerimizle, ilgili ürünlerde klasik %20 - 25 dozajın çok altında kullanmak mümkündür. 

NEDEN BU KADAR AZ? 

Ultra yüksek özgül yüzey alanlı (nano) malzemelerin UV emme kapasitesi ve diğer işlevleri, (nano) parçacık boyutları küçüldükçe önemli ölçüde artar. Bu da birim alan/hacim başına daha az (nano) malzeme ile performans hedeflerine ulaşılmasını mümkün kılmaktadır.

Volkanların ve uzayın zorlu ortamında hayatta kalan organizmaların mikroorganizmalar olması ve çok küçük olmalarına rağmen daha büyük organizmalardan daha iyi direnebilmeleri ilginç değil mi? Bu, meselenin nicelikle değil atomik mimarideki sağlamlıkla ilgili olduğuna dair ilk ipucudur.  Niceliğe karşı nitelik.

ESASLAR

Dünyanın birçok yerinde iklim ortalama olarak daha sıcak hale geldikçe, cilt kanseri riskinde bir artış ve malzemelerin UV radyasyonuna karşı direncinde bir azalma meydana gelmektedir.

Çinko oksit (ZnO), geniş spektrumlu bir UV engelleyici olduğu için güneş koruyucu bileşenler arasında benzersizdir. UVA, UVB ve hatta UVC'den koruma sağlar. Titanyum dioksit (TiO2) güneş kremlerinde kullanılan bir diğer mineral aktif bileşendir. UVB ışınlarından korurken, UVA'yı korumada ZnO kadar etkili değildir.

Makro-partiküllü (yığın) ZnO ve TiO2'nin belirgin bir dezavantajı, güneş kremlerinde opak bir tabaka olarak ciltte görünür olmaları ve tüketicilerin bu tür ürünleri kullanma konusunda isteksiz olmalarına neden olmalarıdır.

Güneş kremi formülasyonlarında nanoteknolojinin kullanılması UV ışınlarını engelleme etkinliğini arttırarak formülasyondaki UV filtrelerinin konsantrasyonunu azaltmayı mümkün kılmaktadır. Daha açık bir ifadeyle, ultra yüksek spesifik alana sahip (nano) partiküllere sahip kuantum malzemelerin (en az bir boyutta < 20 nm) kullanımı, UV korumasında daha fazla etkinlik için önemli ölçüde faydalıdır.

Bunun nedeni, (nano) partikül boyutları küçüldükçe (nano) malzemelerin UV emme kapasitesinin ve diğer faydalı işlevlerinin (örneğin antimikrobiyal, anti-fungal, yara iyileştirme vb.) önemli ölçüde artmasıdır. Bu da güneş koruyucu kozmetik ürünlerde birim alan/hacim başına daha az (nano) malzeme ile performans hedeflerine ulaşmayı mümkün kılarken aynı zamanda kalıcı koruma da sağlamaktadır.

Bu kadar etkili düşük dozlarda, ultra yüksek spesifik yüzey alanlı (nano) parçacıklara sahip bir mineral güneş koruyucunun yayılması da daha kolay olduğundan "beyazlatma" etkisi azalır. ZnO ultra yüksek yüzey alanlı (nano) partiküller, geleneksel mikro partiküller gibi ışığı dağıtmadığı için beyaz renk kaybolur ve ortaya çıkan güneş losyonu UV'yi engellemeye devam eder, ancak cilde uygulandığında şeffaf görünür.

Makro-partikül halindeki TiO2 yararlı olsa da, nano formunda kanserojendir. Öte yandan ZnO güvenlidir. Bazı tüketicilerin nanopartiküllerle güçlendirilmiş ürünlerin kullanımına yönelik endişeleri, daha yüksek performanslı güneş kremlerinin benimsenmesini yavaşlatmaktadır.

NANOARC'ın kuantum malzeme tasarımındaki uzmanlığı, bu sorunu ele almak için buraya yatırılmıştır. Aşağıdaki gibi ultra yüksek spesifik yüzey alanına sahip iki ZnO formu sunuyoruz:

I. Çinkeno Oksit (2 Boyutlu ZnO) Atomik olarak ince pullar (nano olmayan) - 635.200 cm²/g

II. Çinko Oksit (0-Boyutlu) nanoparçacıklar (nano) - 415.300 cm²/g

Sıralamamız hakkında bir perspektif sunmak gerekirse, geleneksel ZnO'nun ortalama spesifik yüzey alanı 45.000 cm²/g'dır ve mevcut ticari nano-ZnO için bu ortalama yaklaşık 100.000 cm²/g'dır.

Bu değerlerle, doğadaki fizik kanunları, NANOARC ZnO gelişmiş malzeme sistemlerinin geliştirilmiş spesifik yüzey alanının, güneş kremi ve cilt bakımı üreticilerine, düşük dozlar kullanarak daha üstün performanslı ürünler tasarlama ve daha iyi dağılım ve daha kayda değer kozmetik sonuç elde etme fırsatı sunduğunu göstermektedir.

Bu arada, yüksek spesifik yüzey alanı ve dolayısıyla performans sunan nano olmayan ZnO malzememizdir (Zincene Oxide). Malzeme tasarımının güzelliği ve üreticilere sağladığı fayda, artık nano hassasiyete sahip müşterilere daha üstün çıktılarla hizmet verebilme kabiliyetidir.