Robert Klatt
Eine neue Sonnencreme mit Titandioxid (TiO₂) Nanopartikeln schützt nicht nur vor UV-Strahlung, sondern reduziert die Hauttemperatur stark. Möglich ist dies dank der sogenannten radiativen Kühlung.
Peking (China). Handelsübliche Sonnencremes schützten lediglich vor der gefährlichen UV-Strahlung, bieten aber keinen Schutz vor Überhitzung, obwohl die Hitzetoleranz des Menschen laut einer Studie der Pennsylvania State University (PSU) deutlich geringer ist, als die Medizin bisher angenommen hat. Nun haben Forscher der Tsinghua-Universität eine neue Sonnencreme mit Nanopartikeln entwickelt, die dank des Prinzipes der radiativen Kühlung nicht nur die Haut schützt, sondern auch eine signifikante Temperaturreduktion ermöglicht.
Laut der Publikation im Fachmagazin Nano Letters basiert die radiative Kühlung der Sonnencreme darauf, Wärme von einer Oberfläche abzuleiten und das Sonnenlicht zu reflektieren. Das Prinzip wurde bereits zuvor verwendet, um Gebäude energieeffizienter zu machen und um kühlende Kleidung zu produzieren.
Die innovative Creme nutzt Titandioxid (TiO₂) Nanopartikel, die in vielen mineralischen Sonnencremes als UV-Blocker verwendet werden. Die weißlichen Partikel aus den handelsüblichen Produkten sind aber nicht für die radiative Kühlung optimiert. Um sowohl einen effektiven UV-Schutz als auch eine spürbare Kühlung zu ermöglichen, haben die Forscher die Größe der TiO₂-Nanopartikel deutlich angepasst.
Die neue Sonnencreme besteht aus TiO₂-Nanopartikeln, Wasser, Ethanol, Feuchtigkeitscreme, Pigmenten und dem Silikonpolymer Polydimethylsiloxan, das unter anderem in Kosmetikprodukten verwendet wird. Der Lichtschutzfaktor (SPF) der Sonnencreme liegt bei etwa 50 und hielt bei einer künstlichen Sonneneinstrahlung mit einer Xenonlampe rund einen halben Tag an. Zudem kam es bei Verträglichkeitstest mit menschlicher Haut zu keinen Irritationen oder anderen Nebenwirkungen.
Bei Experimenten unter realen Bedingungen in einer heißen und feuchten Umgebung hat die Sonnencreme die Hauttemperatur der Probanden um 6,1 Grad Celsius gegenüber handelsüblicher Sonnencremes reduziert.
„Unsere Sonnencreme-Prototypen zeigen vielversprechende Eigenschaften, die sie zu einer wertvollen Ergänzung im Kampf gegen die Hitze machen.“
Die Herstellungskosten der neuen Sonnencreme sind trotz der Nanopartikel gering und liegen bei nur 0,92 US-Dollar für 10 Gramm, also etwa auf dem Niveau der bereits verfügbaren Produkte.
Nano Letters, doi: 10.1021/acs.nanolett.4c04969
