In een perfecte wereld, mensen zouden om de paar uur ijverig zonnebrandcrème opnieuw aanbrengen om hun tere huid te beschermen tegen schadelijke zonnestraling. Maar in werkelijkheid, weinig mensen houden zich daadwerkelijk aan de richtlijnen voor opnieuw aanvragen, en degenen die nauwelijks van de taak genieten. Om duurzamere zonnefilters te ontwikkelen, onderzoekers proberen een fundamentele vraag te beantwoorden:hoe werken sunblock-ingrediënten?

De onderzoekers presenteren hun werk vandaag op de 253e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society (ACS). ACS, 's werelds grootste wetenschappelijke vereniging, houdt de vergadering hier tot en met donderdag. Het beschikt over meer dan 14, 000 presentaties over een breed scala aan wetenschappelijke onderwerpen.

"Zonnebrandmiddelen bestaan ​​al tientallen jaren, dus je zou denken dat we alles weten wat er te weten valt over hen, maar dat weten we echt niet, "Vasilios Stavros, doctoraat, zegt. "Als we beter begrijpen hoe de moleculen in zonnebrandcrème licht absorberen, dan kunnen we de moleculen manipuleren om meer energie te absorberen, en we kunnen de moleculen beschermen tegen afbraak. Als het molecuul niet afbreekt, het is niet nodig om opnieuw te solliciteren."

Een typische zonnebrandcrème die in een drogisterij wordt verkocht, bevat veel verschillende ingrediënten, legt Stavros uit. "We wilden deze lotions en crèmes afbreken als een legpuzzel - een van de ingrediënten nemen en het vanuit moleculair oogpunt begrijpen zonder interactie van de andere samenstellende delen."

De onderzoekers, die aan de Universiteit van Warwick (VK), begonnen door zich te concentreren op ingrediënten voor zonnebrandcrème die chemische filters worden genoemd, dat zijn moleculen die UV-licht absorberen. Ze hebben tot nu toe ongeveer 10 veelvoorkomende chemische filters bestudeerd. Wanneer deze moleculen energie van de zon absorberen, Stavros legt uit, ze gaan in een opgewonden elektronische toestand. Andere moleculen zullen waarschijnlijk breken onder de schittering van de zon, waarbij soms gevaarlijke vrije radicalen vrijkomen. Maar in plaats van te breken, chemische filters kunnen heen en weer schuiven en schudden in de stabielere grondtoestand, energie vrijgeven als onschadelijke warmte. Het probleem is dat deze chemische filters kunnen falen, in stukken breken of vast komen te zitten in de opgewonden toestand.

Om erachter te komen hoe chemische filterdisfunctie te voorkomen, Het team van Stavros gebruikte lasers om de energie van de zon te simuleren en om de energiestroom door de chemische filters te volgen terwijl de moleculen van de grondtoestand naar de aangeslagen toestand gaan en weer terug (of niet). Bijvoorbeeld, de onderzoekers ontdekten dat ongeveer 10 procent van de moleculen van het zonnebrandingrediënt oxybenzone in een opgewonden toestand opgesloten raakt wanneer de laser erop schijnt. "Als dat chemische filter in een aangeslagen toestand is, zijn atomen draaien rond bepaalde bindingen, " zegt Stavros. "Als we deze rotatie kunnen manipuleren door verschillende chemische groepen toe te voegen, we kunnen het molecuul helpen zijn weg terug te vinden naar de grondtoestand, " hij zegt, en merkt op dat ze van plan zijn binnenkort aan dit project te werken.

In aanvulling, de onderzoekers beginnen de filters te bestuderen in een context die meer lijkt op een echt zonnescherm, in plaats van geïsoleerd. "We vergroten de moleculaire complexiteit, het bouwen van de puzzel, " zegt Stavros. Hij voegt eraan toe dat het analyseren van de gegevens een uitdaging is geweest, maar een die het team frontaal aanpakt. Uiteindelijk, de data-analyses en chemische manipulaties zouden meer licht moeten werpen op hoe zonnebrandmiddelen beschermen tegen schade door de zon, zodat onderzoekers langer houdbare brouwsels kunnen ontwikkelen.