Nanoparticulele de iedera promit creme de protecție solară și alte produse verzi

Am dezvoltat o relație de dragoste-ura cu iedera engleză care a evoluat spre ură-ura. În curtea mea și în cele vecine, această târâtoare invazivă trimite viță de vie cu creștere rapidă șerpuind prin ierburi, garduri și arbuști, apoi în sus copaci, pereți de cărămidă și stâlpi de lumină. Dar o nouă lucrare îmi poate tempera antipatia. Indică faptul că acest bătăuș din curte oferă, de asemenea, o alternativă mai blândă și mai blândă la nanoparticulele pe bază de metal, potențial toxice, utilizate în cremele solare de astăzi.

Odată ce colonizează un sit, iedera rămâne cu o hotărâre impresionantă. Încercarea de a smulge chiar și vițele moarte care au strălucit pe o suprafață poate necesita o forță brută extraordinară. În timp ce lucra în Silicon Valley, în urmă cu câțiva ani, bionanotehnologul Mingjun Zhang a început să se încurce cu privire la această putere de deținere. Zidul lui din curtea din spate era acoperit de iederă și dorea să știe cum reușeau vița-de-vie să se cațere atât de eficient și să mențină o prindere atât de obținută pe suprafețe disparate.

Investigațiile ulterioare ar arăta că, pe măsură ce rădăcinile de iederă engleză au intrat în contact cu o suprafață care ar putea oferi un loc bun de ancorare, au eliberat niște rădăcini asemănătoare degetelor care emanau o substanță gălbuie. Este efectiv „un super lipici”, spune Zhang, iar el și colegii săi au arătat că acest polimer era încărcat cu nanoparticule de aproximativ 70 de miliarde de metru în diametru.

Nanobiții funcționează un pic ca armătura – sau pietrele din beton. O reticulare chimică între polimer și nanoparticule dă un material compozit care, atunci când este uscat, posedă o rezistență structurală surprinzătoare. În 8 mai 2008, Nano scrisoriechipa lui Zhang a descris acest adeziv organic care permite iederei să urce și să adere chimic la orice suprafață solidă prin legături de hidrogen.

După ce a petrecut atât de mult timp analizând materialul, Zhang nu era pregătit să renunțe la el când și-a luat un post de predator la Universitatea din Tennessee din Knoxville. Într-adevăr, de când a sosit, a fost ocupat să investigheze potențialul comercial al lipiciului de iederă pentru a produce produse verzi noi.

Primul ieșit de la poartă: o nouă protecție solară pentru produse cosmetice și creme de protecție solară.

Testele din Tennessee arată că nanoparticulele de iedera blochează razele ultraviolete dăunătoare ale soarelui mai eficient decât nanoparticulele de dioxid de titan și oxid de fier. Ambii oxizi de metal sunt pilonii de blocare a soarelui în produsele cosmetice de astăzi.

Cât de mai bune sunt nanoblocantele solare de la iedera? „Cel puțin de patru ori mai bine”, spune Zhang. În plus, nanoparticulele de iederă sunt mai selective la eliminarea razelor UV decât nanometalele, ceea ce înseamnă că în acest caz iedera nu blochează lungimile de undă vizibile. În concluzie, ele sunt „practic invizibile” atunci când sunt aplicate pe piele – cu mult mai mult, spune Zhang, decât nanometalele. Nanobiții nesolubili în apă ai Ivy arată, de asemenea, potențialul de a evita spălarea cu ușurință a pielii tratate, ceea ce înseamnă că ar putea dura mai mult.

Cel puțin la fel de important, cercetătorii constată că nanoparticulele de iedera se biodegradează ușor, în special de enzimele prezente în piele. Nanobiții de metal nu. Testele din Tennessee au arătat, de asemenea, că nanoparticulele de iederă sunt mult mai puțin probabil să pătrundă în piele decât nanomaterialele metalice utilizate în produse cosmetice. Acest lucru este deosebit de încurajator, din perspectivă toxicologică, notează grupul lui Zhang, deoarece unele studii au arătat că oxizii metalici la scară nanometrică pot pătrunde în piele și apoi pot călători în organe îndepărtate – inclusiv ficatul și creierul – unde sunt rezistenți la descompunere.

Echipa din Tennessee detaliază priceperea de blocare a soarelui a bucăților de iederă într-o lucrare publicată online luna aceasta în Jurnalul de Nanobiotehnologie.

„[W]Am demonstrat că nanoparticulele de iederă au nivelurile potențiale de protecție UV necesare pentru a justifica investigații suplimentare pentru utilizare în produse cosmetice”, concluzionează Zhang și colegii săi. Nu este surprinzător că au primit deja întrebări de la producătorii de produse de îngrijire a pielii care doresc ingrediente naturale.

Dar acestea nu sunt singurele produse ecologice pe care grupul lui Zhang speră să le extragă din iederă. Cu finanțarea Fundației Naționale de Știință, echipa sa a început să investigheze noi aplicații biomedicale, cum ar fi un adeziv pentru utilizarea în operații. Și armata SUA oferă sprijin pentru dezvoltarea materialelor compozite excepțional de puternice.

„Sunt cu adevărat interesat să învăț principiile de proiectare ale naturii la scară micro și nanometrică pentru inovarea în inginerie”, explică Zhang.

Și grupul lui este binevenit la plantele mele pentru studiile ulterioare. Vă rog, scoateți-le pe oricare (și de preferat pe toate).