防曬霜你選對了嗎？
70年代以前，美黑是健美的標志。但今天人們認識到過度曝曬是皮膚保健的大敵。當紫外線輻射在皮膚上照射過度時，皮膚的免疫系統會被破壞。紫外線照射過度不僅容易導致皮膚松弛長皺紋，還易引起皮膚黃變，嚴重的會引發皮膚癌。因此，防曬成了當下的熱門話題。
納米技術是21世紀的三項偉大發明之一。納米二氧化鈦具有優異的化學穩定性、安全無毒、遮蓋力強、較低的腐蝕性、良好的分散性，還兼有殺菌除臭的作用。更為重要的是，納米二氧化鈦粒徑小、能夠較好的滲透到皮膚深層，從而達到吸收紫外線，反射、散射紫外線的作用。因此，市面上大多數的防曬產品中都有納米二氧化鈦的身影。
瑞芯智造（深圳）科技有限公司開發的納米庫爾特粒度儀（Nanocoulter），采用固態納米孔技術，以經典的庫爾特原理（電阻感應脈沖RPS）為底層原理，具有精度高，分辨率高，多維度，測量范圍寬，檢測速度快等優勢。對納米二氧化鈦進行單顆粒檢測，測試得到的粒徑、濃度數據穩定準確。
01 納米二氧化鈦防曬機理
紫外線是太陽光中重要組成部分之一，其波長可以分為三種波段。其中 UVC是短波，會被臭氧層吸收阻擋，無法到達地面，對人體無傷害作用。因此紫外線中的UVA 和UVB 才是對人體皮膚造成傷害的主要波段。納米二氧化鈦由于具有高折光性和高光活性，一直被作為一種主要的防曬劑。納米二氧化鈦的抗紫外線能力與其粒徑有關，當納米二氧化鈦粒徑≤300nm時，對波長在190~400nm之間的紫外線，防曬機理以反射、散射為主；當納米二氧化鈦的粒徑＜200nm時，對中波區和長波區紫外線的防曬機理是簡單的遮蓋，防曬能力較弱；當納米二氧化鈦的粒徑在30~100nm之間時，對中波區紫外線的吸收性明顯增強，對紫外線的屏蔽效果很好，其防曬機理是吸收紫外線。綜上所述，納米二氧化鈦對不同波長紫外線的防曬機理不一樣。當紫外線的波長比較長時，納米二氧化鈦的屏蔽性能取決于其散射能力；當紫外線的波長較短時，其屏蔽性能取決于其吸收能力。
納米級的二氧化鈦屏蔽紫外線是由吸收能力和散射能力共同決定的。原始粒徑越小的納米二氧化鈦對紫外線吸收能力越強。然而，納米級二氧化鈦的粒徑也并非越小越好。由于納米二氧化鈦粒子存在不可避免的團聚現象，會導致納米二氧化鈦不利于分散，易堵塞皮膚的毛孔，不利于透氣和汗液排除。一般認為，當其粒徑在 30~100 nm之間時，對紫外線的屏蔽效果很好，同時能透過可見光，使皮膚更富自然美。
02二氧化鈦的粒徑、濃度表征方法
通常使用電子顯微鏡進行納米顆粒的表征，然后輔以光譜、能量色散X射線和X射線衍射檢測，綜合表征納米顆粒。由于這些方法的操作復雜、時間較長、儀器價格較高等局限性。近些年又出現了一些新的納米粒子檢測和分析技術，如電阻感應脈沖（RPS）檢測方法。RPS即庫爾特原理，是ISO 13319-1:2021國際標準訂定的顆粒粒度與計數分析技術，是一種單顆粒檢測技術。電解液中的顆粒通過納米孔時，導致電極間電阻發生瞬時變化，從而產生電流的瞬時變化。通過產生的電脈沖，記錄每一個過孔的顆粒，獲得粒徑分布，濃度，zeta電位等參數。測量結果不受顏色或折射率的影響，根據單顆粒的真實體積直接測量粒度，擁有媲美電鏡的粒徑精度。
筆者采用納米庫爾特粒度儀，針對市面上防曬產品進行了測評。明顯可以看看出，1#、2#兩款防曬產品中小顆粒分布在60-100nm的較多，3#、4#兩款產品的大顆粒較多。筆者根據價格對這四款產品進行了排序。雖然2#產品的價格較1#產品低了一倍，但是粒度分布跟1#十分相似，只不過2#產品中有一小部分的大顆粒。2#產品不愧是“平價戰斗機"，便宜不一定沒好貨。
這四款產品，筆者親身試用了一段時間。1#防曬產品質地水潤，流動性強，上臉很好推開，不會泛白搓泥。2#防曬產品奶油質地，上臉清爽易推開，膚感潤而不油。3#防曬產品，乳液質地有點假白，成膜速度慢。4#防曬產品，流動性較差，上臉粘膩，容易搓泥。綜上所述，顆粒大小在30-100nm的之間的防曬產品，使用效果更好。
總結：
納米庫爾特粒度儀（電阻法RPS）在納米二氧化鈦研發應用中有以下優勢：
1. 方便快捷，可以做到實時監測。
2. 精準的濃度測量，可分析不同粒徑范圍內的顆粒濃度。
3. 單顆粒檢測，大小顆粒之間無互相影響，可得到真實的粒徑分布數據。
4. 直接檢測二氧化鈦體積粒徑，粒徑準確度媲美電鏡。
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