TOP-TECH: Solárne (slnečné) filtre
 
 

CD prehrávač

MP3

Mikrovlnná rúra

TV

Mobilný telefón

Tabletka

Batéria

Computer Chip

Chladnička

Supervidenie

Šampón

Slnečný filter

Internet, WWW & Grid

   
         

| Ako pracuje slnečný filter? | Ktorá veda umožnila jeho jestvovanie? | Viac o tom |

Ako pracuje slnečný filter

ANajprv musíme upresniť, v čom spočíva nebezpečenstvo slnečných lúčov. Zdá sa nám, že slnko nás napĺňa iba dôvodmi milovať ho. Je zdrojom každého života na Zemi, jeho läče vyvolávajú pocit pohody (v organizme uvoľňuje euforizanty a endorfíny), umožňuje predchádzať rachitíde ( v organizme syntetizuje vitamín D). Dlho sa o škodlivých účinkoch nesprávneho vystavovania sa slnečnému žiareniu vôbec nevedelo, keďže sa bežne neopaľovalo. Ale medzi dvoma vojnami rozmach využívania voľného času v spoločnosti rástol a viedol k móde opaľovať sa, po francúzsky bronzage, dosiahnuť vzhľad bronzu. Behom rokov rástol čas aj plocha vystavovania sa slnku, lebo prichádzali plavky, bikiny, potom nudistické pláže. Ale pochopenie a výskum nebezpečenstva zo strany slnka začali až niekoľko desiatok rokov neskôr.

Aby sme dobre pochopili škodlivosť slnečného žiarenia, musíme poznať jeho zloženie. Delíme ho na 3 hlavné kategórie:
- viditeľné svetlo sa skladá zo škály lúčov, ktoré oko môže zachytiť. (vlnové dĺžky medzi 400nm a 800nm), tj. farby dúhy – od červenej po fialovú. Atmosféra ich zachytáva slabo, ale zachytávajú ich oblaky a dymy. Nie sú škodlivé a ajú veľký význam: umožňujú, že veci vidíme !
- Infračervené lúče: (od 800nm po 1 mikrón) zodpovedajú za vnímanie tepla. Majú menej energie ako ostatné typy žiarenia a nepredstavujú nebezpečenstvo. Jestvuje ešte dlhšie žiarenie - má menej energie, ako mikrovlny alebo rádiové vlny, ale dostávajú sa nám len vo veľmi malom množstve.
- Ultrafialové lúče (100 až 400nm) majú viac energie ako viditeľné svetlo. Sú to ony, o ktoré sa zaujímame, lebo v nich spočíva nebezpečenstvo slnka. Vo všeobecnosti ich delíme na UVA ( 320 až 400nm), majú najmenej energie, ale prichádza ich k nám veľké množstvo, UVB (280 až 320nm), majú viac energie, ale 100x menej hojné ako UVA a nakoniec UVC (100až 280nm) ktoré by mohli byť mimoriadne nebezpečné, ale ktoré pohlcuje ozónová vrstva. Sú ešte energetickejšie lúče ako ultrafialové lúče: a to lúče X, lúče g a kozmické lúče, ale pred nimi nás chráni atmosféra.


Rozličné žiarenie a jeho účinky (zdroj: Sécurité Solaire (Slnečná ochrana))

UVA a UVB majú veľa škodlivých účinkov. Sú zodpovedné za úpaly, za starnutie kože, rakovinu kože a nakoniec za stratu imunity. Ultrafialové lúče sú zodpovedné za vytváranie voľných radikálov, t.j. malých čiastočiek molekúl, veľmi pôsobiacich, lebo majú voľné elektróny a chcú sa iba spájať. Tieto voľné radikály môžu reagovať s rôznymi zložkami buniek, napr. lipidami, proteínmi a ADN. V prípade poškodenia ADN voľnými radikálmi začnú pracovať systémy nápravy. Ale ak je týchto lézií veľa, stanú sa mutáciami, ktoré spôsobia nezvratné poškodenie fungovania buniek. Postihnutá bunka sa môže nekontrolovateľne množiť a stať sa rakovinovou. Nakoniec vystavenie sa UVA vyvoláva rýchle starnutie kože nazývané „fotostarnutie“. Prejavuje sa kožnými zmenami klinicky sa prejavujúcimi vráskami, suchou pokožkou, stratou pružnosti, stratou pigmentu alebo hyperpigmentáciou a celou škálou zhubných alebo nezhubných nádorov. Fotostarnutie zásadne spôsobujú UVA (ultrafialové lúče). Dlho sa myslelo, že len UVB lúče predstavujú nebezpečenstvo, lebo hlavne ony spôsobujú spálenie kože, úpal. Ale asi 20 rokov vieme, že napriek slabým okamžitým účinkom UVA sú škodlivejšie ako UVB , lebo sú hojnejšie, pretrvávajú za každého počasia a sú schopné prenikať hlboko do kože. Naopak UVB sú hlavne zodpovedné za opálenie sa, ktoré je jedným z mechanizmov obrany kože pred slnkom. Ale táto prirodzená ochrana ani zďaleka nestačí a preto kozmetický priemysel vyvinul slnečné filtre.

Sú dva typy fungovania filtrov. Môžu byť minerálové (spočívajúce na fyzikálnych zákonoch) alebo organické (chemické).Minerálové filtre sú fyzikálnymi obrazovkami a môžu ich tvoriť oxidy zinku, dioxidy titánu alebo iné pigmenty. Odrážajú slnečné žiarenie. Organické filtre sú zložené z komplexných karbónových molekúl a slúžia na pohlcovanie lúčov istej vlnovej dĺžky, ktoré ich nepoškodzujú. Energia žiarenia môže byť premenená na teplo alebo kinetickú energiu (viď obrázok) Znamená to, že priestorová konfigurácia molekúl sa mení vplyvom UV žiarenia od stavu počiatočného až po stav roznietenia. Molekula sa vráti do počiatočného štádia a vylúči nepozorovateľné teplo. Súčasný výskum sa orientuje na syntézu slnečných filtrov umožňujúcich pohlcovanie čo najväčšieho množstva slnečného žiarenia. Nakoniec, výrobok musí mať aj iné kvality. Musí byť fotostabilný ( nesmie sa meniť vplyvom slnka), ľahký a príjemný, odolný voči vode, poteniu a treniu.

Ktorá veda umožnila vznik slnečných filtrov?

 

Fungovanie chemických filtrov spočíva v pohlcovaní škodlivých slnečných lúčov. Veda, ktorá skúma tento jav, je fotochémia. Molekuly a atómy majú schopnosť pohlcovať elektromagnetické žiarenie a utvoriť z neho iné. Celok žiarenia, ktoré molekuly a atómy môžu pohltiť a vydať sa nazýva spektrum. Každá molekula má svoje vlastné spektrá pohlcovania a vydávania. Výskum týchto spektier sa nazýva spektroskopia.


Príklady absorbčných spektier niektorých telies. Kvalita absorbcie melanínu v ultrafialovej oblasti ukazuje jej úlohu v ochrane pred slnkom.

V osobitnom prípade v protislnečnej ochrane musí mať filter schopnosť sústavne absorbovať (nie prerušovane) niektoré nebezpečné lúče. Dlho boli filtrované len UVB lúče, lebo sa nevedelo o nebezpečnosti UVA. Až v r. 1982 laboratóriá l´Oréal uviedli prvý fotostabilný filter UVA: Méxoryl®-SX. V r 1988 ďalší fotostabilný filter , Méxoryl®-XL. Kombináciou týchto dvoch filtrov v jednom výrobku je zaručená vyvážená ochrana proti UVA aj UVB.

Viac o tom

Web stránka l´Oréal o pokožke : skin-science.com

Pokožka: Obálka života od Clauda Bouillona, edícia Découvertes Gallimar

Par Raphaël Claustre, science writer

Home | Kto sme | Víťazi | Top-tech | Námety pre školy | Webcast | Novinky | Kontaktujte CERN
© 2002 CERN "Couldn't be without it!" - Disclaimer