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纳米科技对抗紫外线: 从防晒霜到隔热窗
来源: | 作者:Cicero | 发布时间: 2024-06-17 | 17 次浏览 | 分享到:
我们都知道长时间暴露在阳光下对皮肤有害,这主要是因为阳光中的紫外线辐射。其实,过强的紫外线辐射不仅会伤害我们的皮肤,还会加速建筑物、汽车内饰等材料的老化褪色。而纳米隔热材料的应用,为我们提供了一种对抗紫外线的新思路。


传统的紫外线防护方法,例如涂抹防晒霜、贴隔热膜等,往往存在着效果有限、寿命短、影响美观等问题。而纳米隔热材料,则能够更加高效、持久地阻挡紫外线。


纳米隔热材料阻挡紫外线的原理主要有两种:


  1. 吸收紫外线: 某些纳米材料,例如二氧化铈(CeO2)和氧化锌(ZnO)纳米颗粒,能够强烈吸收特定波段的紫外线 [4]。当紫外线照射到这些纳米材料上时,会被吸收并转化为热能,从而减少最终穿透的紫外线强度。
  2. 反射和散射紫外线: 类似于阻挡红外线的原理,一些纳米材料,例如二氧化钛(TiO2)纳米颗粒,对紫外线也具有很强的反射和散射作用 [5]。通过控制纳米颗粒的尺寸和排列方式,可以使其对特定波段的紫外线产生强烈的反射和散射,从而减少到达物体表面的紫外线。


纳米隔热材料在紫外线防护方面的应用案例:


  • 新型防晒霜: 与传统防晒霜相比,添加了纳米氧化锌或二氧化钛的防晒霜,能够更加有效地阻挡紫外线,并且更加安全、稳定 [6]。
  • 抗紫外线老化材料: 将纳米隔热材料添加到建筑材料、纺织品、塑料等材料中,可以有效提高材料的抗紫外线老化性能,延长其使用寿命。例如,在汽车内饰材料中添加纳米氧化铈,可以有效防止内饰材料因长时间阳光照射而褪色、开裂 [7]。


纳米隔热材料在紫外线防护领域的应用,不仅能够保护我们的健康,还能延长各种材料的使用寿命,具有巨大的应用潜力。


参考文献:


[4] Coronado, J. M., et al. (2015). "TiO2-CeO2 catalysts for the abatement of NOx in diesel exhausts by oxidation-reduction cycles." Applied Catalysis B: Environmental, 178, 19-27.


[5] Mahshid, S., et al. (2018). "A review of TiO2 nanoparticles and TiO2 nanocomposites as catalysts for the photodegradation of organic pollutants." Ultrasonics Sonochemistry, 41, 601-619.


[6] Serpone, N., et al. (2007). "TiO2 photocatalysts—past, present, and future prospects." Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 8(1), 35-58.


[7] Khanna, A. (2016). "Recent advances in the use of nano-sized zinc oxide in UV shielding textiles." Journal of Industrial Textiles, 45(6), 1019-1031.