Eine Sonnencreme, die nicht nur Ihre Haut schützt, sondern ihr auch einen kühlenden Effekt verleiht: Eine vielversprechende Innovation könnte diese Idee zur Realität machen.
Das Geheimnis dieser Innovation beruht auf der radiativen Kühlung, einer Technik, die die reflektierenden oder emittierenden Eigenschaften einer Oberfläche nutzt, um Wärme abzuleiten. Dieses Prinzip, das bisher in der Entwicklung von kühlenden Textilien und Beschichtungen für Wohnräume eingesetzt wird, findet hier eine neuartige Anwendung auf kosmetischem Gebiet.
Das von Rufan Zhang geleitete Team hat die Eigenschaften von Nanopartikeln aus Titandioxid (TiO₂), die üblicherweise in mineralischen Sonnenschutzmitteln enthalten sind, modifiziert. Durch präzise Anpassung ihrer Größe ist es den Forschern gelungen, eine Creme zu entwickeln, die nicht nur UV-Strahlen, sondern auch Sonnenwärme reflektiert.
Die innovative Formel kombiniert sechs Inhaltsstoffe: TiO₂-Nanopartikel, Wasser, Ethanol, Feuchtigkeitscreme, Pigmente und Polydimethylsiloxan. Letzteres, ein häufig in der Kosmetik verwendetes Silikonpolymer, verleiht der Creme ihre leichte und gleichmäßige Textur. Diese Zusammensetzung ermöglicht der Creme, einen Lichtschutzfaktor (SPF) von 50 zu erreichen und zugleich wasserfest zu sein.
Bei Tests unter heißen und feuchten klimatischen Bedingungen zeigte das Produkt eine deutliche Reduktion der Hauttemperatur um bis zu 6 °C im Vergleich zu nackter Haut und 3 °C im Vergleich zu herkömmlichen Sonnenschutzmitteln. Versuche an Menschen und Tieren bestätigten zudem die Unbedenklichkeit dieser Formulierung.
Neben ihrer Wirksamkeit zeichnet sich diese Sonnencreme durch ihre erschwinglichen Kosten aus. Mit geschätzten 0,92 Dollar für 10 Gramm ist sie preislich konkurrenzfähig zu den bereits auf dem Markt erhältlichen Produkten. Eine Leistung, die den Weg für eine breite Markteinführung ebnen könnte.
Diese Technologie könnte die Entwicklung ähnlicher Lösungen in anderen Bereichen wie Textilien und Beschichtungen inspirieren und so die Widerstandsfähigkeit gegenüber immer heißeren Sommern stärken.
Was ist radiative Kühlung?
Radiative Kühlung ist ein physikalisches Phänomen, bei dem ein Objekt Wärme abgibt, indem es Infrarotstrahlung aussendet.
Dieser Prozess beruht auf der Fähigkeit einer Oberfläche, thermische Energie zu reflektieren oder auszustrahlen, ohne von der Umgebungstemperatur beeinflusst zu werden. Er ist besonders effektiv unter klaren und trockenen Bedingungen.
Radiative Kühlung wird in Wissenschaft und Technologie genutzt und inspiriert Innovationen von architektonischen Beschichtungen bis hin zu kühlenden Textilien. In diesem spezifischen Fall verbessert sie kosmetische Produkte.
Wie trägt Titandioxid zur radiativen Kühlung bei?
Titandioxid (TiO₂) ist ein Material, das häufig verwendet wird, um UV-Licht und Sonnenwärme zu reflektieren. Seine optischen Eigenschaften machen es zu einem Schlüsselakteur in der radiativen Kühlung.
Die TiO₂-Nanopartikel können je nach ihrer Größe diesen Effekt verstärken, indem sie nicht nur sichtbares Licht, sondern auch Infrarotstrahlung reflektieren. Dies trägt dazu bei, die Temperatur exponierter Oberflächen zu senken.
In Formulierungen wie Sonnenschutzmitteln übernehmen diese modifizierten Partikel eine doppelte Funktion: Sie schützen vor UV-Strahlen und leiten gleichzeitig Sonnenwärme ab, was zusätzlichen Komfort bietet.