ন্যানোটেকনোলজি এবং ন্যানোমেটেরিয়ালস: সানস্ক্রিন প্রসাধনীতে ন্যানোমিটার টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড

ন্যানোটেকনোলজি এবং ন্যানোমেটেরিয়ালস: সানস্ক্রিন প্রসাধনীতে ন্যানোমিটার টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড

উদ্ধৃতি শব্দ

সূর্য দ্বারা বিকিরণ করা রশ্মির প্রায় 5% তরঙ্গদৈর্ঘ্য ≤400 nm সহ অতিবেগুনী রশ্মি রয়েছে। সূর্যালোকে অতিবেগুনি রশ্মিকে ভাগ করা যায়: দীর্ঘ-তরঙ্গের অতিবেগুনী রশ্মি যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য 320 nm~400 nm, যাকে বলা হয় A-টাইপ অতিবেগুনি রশ্মি (UVA); 290 nm থেকে 320 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মাঝারি-তরঙ্গ অতিবেগুনী রশ্মিকে B-টাইপ অতিবেগুনী রশ্মি (UVB) এবং 200 nm থেকে 290 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সংক্ষিপ্ত-তরঙ্গ অতিবেগুনী রশ্মিকে C-টাইপ আল্ট্রাভায়োলেট রশ্মি বলা হয়।

এর স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং উচ্চ শক্তির কারণে, অতিবেগুনী রশ্মিতে দুর্দান্ত ধ্বংসাত্মক শক্তি রয়েছে, যা মানুষের ত্বকের ক্ষতি করতে পারে, প্রদাহ বা রোদে পোড়া হতে পারে এবং মারাত্মকভাবে ত্বকের ক্যান্সার তৈরি করতে পারে। UVB হল ত্বকের প্রদাহ এবং রোদে পোড়ার প্রধান কারণ।

1. ন্যানো TiO2 দিয়ে অতিবেগুনী রশ্মিকে রক্ষা করার নীতি

TiO _ 2 হল একটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর। সানস্ক্রিন প্রসাধনীতে ব্যবহৃত ন্যানো-টিআইও _ 2-এর স্ফটিক ফর্মটি সাধারণত রুটাইল হয় এবং এর নিষিদ্ধ ব্যান্ড প্রস্থ 3.0 eV হয় যখন 400nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কম তরঙ্গদৈর্ঘ্য TiO _ 2, ভ্যালেন্স ব্যান্ডের ইলেকট্রনগুলি UV শোষণ করতে পারে পরিবাহী ব্যান্ড, এবং ইলেকট্রন-হোল জোড়া একই সময়ে তৈরি হয়, তাই TiO _ 2 এর UV রশ্মি শোষণের কাজ রয়েছে। ছোট কণার আকার এবং অসংখ্য ভগ্নাংশের সাথে, এটি অতিবেগুনী রশ্মিকে অবরুদ্ধ বা বাধা দেওয়ার সম্ভাবনাকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে।

2. সানস্ক্রিন প্রসাধনী ন্যানো-TiO2 এর বৈশিষ্ট্য

2.1

উচ্চ UV শিল্ডিং দক্ষতা

সানস্ক্রিন প্রসাধনীর অতিবেগুনী রক্ষা করার ক্ষমতা সূর্য সুরক্ষা ফ্যাক্টর (এসপিএফ মান) দ্বারা প্রকাশ করা হয় এবং এসপিএফ মান যত বেশি হবে, সানস্ক্রিন প্রভাব তত ভাল। সানস্ক্রিন পণ্যের সাথে লেপযুক্ত ত্বকের জন্য সর্বনিম্ন সনাক্তযোগ্য এরিথেমা তৈরি করতে প্রয়োজনীয় শক্তির অনুপাত সানস্ক্রিন পণ্য ছাড়া ত্বকের জন্য একই ডিগ্রির এরিথেমা তৈরি করতে প্রয়োজনীয় শক্তির অনুপাত।

যেহেতু Nano-TiO2 অতিবেগুনী রশ্মি শোষণ করে এবং ছড়িয়ে দেয়, তাই এটি দেশে এবং বিদেশে সবচেয়ে আদর্শ শারীরিক সানস্ক্রিন হিসাবে বিবেচিত হয়। সাধারণভাবে, UVB রক্ষা করার জন্য ন্যানো-টিও 2-এর ক্ষমতা ন্যানো-জেডএনও-এর 3-4 গুণ।

2.2

উপযুক্ত কণা আকার পরিসীমা

ন্যানো-টিআইও 2 এর অতিবেগুনী রক্ষা করার ক্ষমতা এর শোষণ ক্ষমতা এবং বিক্ষিপ্ত করার ক্ষমতা দ্বারা নির্ধারিত হয়। ন্যানো-টিও 2 এর আসল কণার আকার যত ছোট হবে, অতিবেগুনী শোষণ ক্ষমতা তত শক্তিশালী হবে। Rayleigh এর আলো বিচ্ছুরণের নিয়ম অনুসারে, বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে ন্যানো-টিআইও 2 থেকে অতিবেগুনী রশ্মির সর্বাধিক বিক্ষিপ্ত ক্ষমতার জন্য একটি সর্বোত্তম আসল কণার আকার রয়েছে। পরীক্ষাগুলি আরও দেখায় যে অতিবেগুনী রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য যত বেশি হবে, ন্যানো-টিআইও 2 এর রক্ষা করার ক্ষমতা তার বিক্ষিপ্ত ক্ষমতার উপর বেশি নির্ভর করে; তরঙ্গদৈর্ঘ্য যত কম হবে, তার শোষণ ক্ষমতার উপর তার রক্ষা তত বেশি নির্ভর করে।

2.3

চমৎকার dispersibility এবং স্বচ্ছতা

Nano-TiO2 এর আসল কণার আকার 100 nm এর নিচে, দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে অনেক কম। তাত্ত্বিকভাবে, ন্যানো-টিও 2 দৃশ্যমান আলো প্রেরণ করতে পারে যখন এটি সম্পূর্ণভাবে বিচ্ছুরিত হয়, তাই এটি স্বচ্ছ। Nano-TiO2 এর স্বচ্ছতার কারণে, এটি সানস্ক্রিন প্রসাধনীতে যোগ করার সময় ত্বককে আবৃত করবে না। অতএব, এটি প্রাকৃতিক ত্বকের সৌন্দর্য দেখাতে পারে। সানস্ক্রিন প্রসাধনীতে ন্যানো-টিও 2 এর গুরুত্বপূর্ণ সূচকগুলির মধ্যে একটি হল স্বচ্ছতা। প্রকৃতপক্ষে, ন্যানো-টিআইও 2 স্বচ্ছ কিন্তু সানস্ক্রিন প্রসাধনীতে সম্পূর্ণ স্বচ্ছ নয়, কারণ ন্যানো-টিও 2-এ রয়েছে ছোট কণা, বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং অত্যন্ত উচ্চ পৃষ্ঠের শক্তি, এবং এটি সমষ্টি গঠন করা সহজ, এইভাবে এর বিচ্ছুরণতা এবং স্বচ্ছতাকে প্রভাবিত করে। পণ্য

2.4

ভাল আবহাওয়া প্রতিরোধের

সানস্ক্রিন প্রসাধনীর জন্য Nano-TiO 2 নির্দিষ্ট আবহাওয়া প্রতিরোধের (বিশেষ করে হালকা প্রতিরোধের) প্রয়োজন। যেহেতু ন্যানো-টিআইও 2-এর ছোট কণা এবং উচ্চ ক্রিয়াকলাপ রয়েছে, এটি অতিবেগুনী রশ্মি শোষণ করার পরে ইলেকট্রন-গর্ত জোড়া তৈরি করবে এবং কিছু ইলেকট্রন-গর্ত জোড়া পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত হবে, যার ফলে পৃষ্ঠের উপর শোষিত জলে পারমাণবিক অক্সিজেন এবং হাইড্রোক্সিল র্যাডিকেল তৈরি হবে। nano-TiO2, যার শক্তিশালী জারণ ক্ষমতা রয়েছে। এটি বিবর্ণতা ঘটাবে মশলা পচনের কারণে পণ্য এবং গন্ধ। অতএব, এক বা একাধিক স্বচ্ছ বিচ্ছিন্নতা স্তর, যেমন সিলিকা, অ্যালুমিনা এবং জিরকোনিয়া, ন্যানো-টিআইও 2 এর পৃষ্ঠের উপর প্রলেপ দিতে হবে যাতে এর ফটোকেমিক্যাল ক্রিয়াকলাপকে বাধা দেয়।

3. ন্যানো-টিও 2 এর প্রকার এবং বিকাশের প্রবণতা

3.1

Nano-TiO2 পাউডার

ন্যানো-টিআইও 2 পণ্যগুলি কঠিন পাউডারের আকারে বিক্রি হয়, যা ন্যানো-টিও 2 এর পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য অনুসারে হাইড্রোফিলিক পাউডার এবং লিপোফিলিক পাউডারে ভাগ করা যায়। জল-ভিত্তিক প্রসাধনীতে হাইড্রোফিলিক পাউডার ব্যবহার করা হয়, যখন তেল-ভিত্তিক প্রসাধনীতে লিপোফিলিক পাউডার ব্যবহার করা হয়। হাইড্রোফিলিক পাউডার সাধারণত অজৈব পৃষ্ঠ চিকিত্সা দ্বারা প্রাপ্ত হয়. এই বিদেশী ন্যানো-TiO2 গুঁড়ো অধিকাংশ তাদের প্রয়োগ ক্ষেত্র অনুযায়ী বিশেষ পৃষ্ঠ চিকিত্সার মধ্য দিয়ে গেছে.

3.2

ত্বকের রঙ ন্যানো TiO2

যেহেতু Nano-TiO2 কণাগুলি সূক্ষ্ম এবং দৃশ্যমান আলোতে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ নীল আলো ছড়িয়ে দেওয়া সহজ, সানস্ক্রিন প্রসাধনীতে যোগ করা হলে, ত্বক নীল টোন দেখাবে এবং অস্বাস্থ্যকর দেখাবে। ত্বকের রঙের সাথে মানানসই করার জন্য, প্রারম্ভিক পর্যায়ে আয়রন অক্সাইডের মতো লাল রঙ্গকগুলি প্রায়শই প্রসাধনী সূত্রে যোগ করা হয়। যাইহোক, ন্যানো-টিও 2 _ 2 এবং আয়রন অক্সাইডের মধ্যে ঘনত্ব এবং ভেজাতার পার্থক্যের কারণে, ভাসমান রঙগুলি প্রায়শই ঘটে।

4. চীনে ন্যানো-টিও 2-এর উৎপাদন অবস্থা

চীনে ন্যানো-টিও 2 _ 2-এর উপর ছোট আকারের গবেষণা খুবই সক্রিয়, এবং তাত্ত্বিক গবেষণার স্তর বিশ্ব উন্নত স্তরে পৌঁছেছে, তবে ফলিত গবেষণা এবং প্রকৌশল গবেষণা তুলনামূলকভাবে পিছিয়ে রয়েছে এবং অনেক গবেষণার ফলাফল শিল্প পণ্যে রূপান্তরিত হতে পারে না। চীনে ন্যানো-টিআইও 2 এর শিল্প উত্পাদন 1997 সালে শুরু হয়েছিল, জাপানের চেয়ে 10 বছর পরে।

দুটি কারণ রয়েছে যা চীনে ন্যানো-টিও 2 পণ্যের গুণমান এবং বাজারের প্রতিযোগিতা সীমাবদ্ধ করে:

① ফলিত প্রযুক্তি গবেষণা পিছিয়ে

অ্যাপ্লিকেশন প্রযুক্তি গবেষণার জন্য যৌগিক সিস্টেমে ন্যানো-টিআইও 2 এর প্রক্রিয়া এবং প্রভাব মূল্যায়ন যোগ করার সমস্যাগুলি সমাধান করা দরকার। অনেক ক্ষেত্রে ন্যানো-টিআইও 2-এর প্রয়োগ সংক্রান্ত গবেষণা সম্পূর্ণরূপে বিকশিত হয়নি, এবং কিছু ক্ষেত্রে গবেষণা যেমন সানস্ক্রিন প্রসাধনী, এখনও আরও গভীর করা দরকার৷ ফলিত প্রযুক্তি গবেষণার পিছিয়ে থাকার কারণে, চীনের ন্যানো-টিআইও 2 _2 পণ্যগুলি বিভিন্ন ক্ষেত্রের বিশেষ প্রয়োজনীয়তা মেটাতে সিরিয়াল ব্র্যান্ড গঠন করতে পারে না।

② ন্যানো-টিও 2 এর পৃষ্ঠ চিকিত্সা প্রযুক্তি আরও অধ্যয়নের প্রয়োজন

পৃষ্ঠ চিকিত্সা অজৈব পৃষ্ঠ চিকিত্সা এবং জৈব পৃষ্ঠ চিকিত্সা অন্তর্ভুক্ত। পৃষ্ঠ চিকিত্সা প্রযুক্তি পৃষ্ঠ চিকিত্সা এজেন্ট সূত্র, পৃষ্ঠ চিকিত্সা প্রযুক্তি এবং পৃষ্ঠ চিকিত্সা সরঞ্জাম গঠিত হয়.

5. সমাপনী মন্তব্য

সানস্ক্রিন প্রসাধনীতে ন্যানো-টিআইও 2-এর স্বচ্ছতা, অতিবেগুনি রক্ষক কর্মক্ষমতা, বিচ্ছুরণযোগ্যতা এবং আলোক প্রতিরোধ ক্ষমতা হল এর গুণমান বিচার করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত সূচক এবং ন্যানো-টিআইও 2-এর সংশ্লেষণ প্রক্রিয়া এবং পৃষ্ঠ চিকিত্সা পদ্ধতি এই প্রযুক্তিগত সূচকগুলি নির্ধারণের মূল চাবিকাঠি।