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物理防晒,还能不能一起好好玩耍了?

言安堂2019-01-10 10:32:05

估计好多人看到这个标题有点懵:难道物理防晒不是比化学防晒更温和吗?不是一直推荐给敏感皮还有小朋友用的吗?更有害是什么鬼?


然而最近关于物理防晒里的纳米级钛白粉和氧化锌的安全问题的提问也多起来了。



首先,先了解一下——


为什么防晒霜要用纳米级钛白粉和氧化锌


因为他们太白了…


钛白粉和氧化锌的折射率都非常高,一旦可见光被它拦截到,就更容易被均匀反射到各个方向,显示出360度无死角的白(像钛白粉更多被用来做刷墙的涂料)。


但是显然没有人愿意把自己的脸当墙刷…



那怎么办呢?——想办法让可见光绕过去不被拦截到呗~


就像我们之前介绍紫外三兄弟时说的(听说欧美防晒霜不能防晒黑?),光的腿(波长)越长,就越容易跨过障碍物。

但是可见光的腿就这么长了(400~760nm),没法再给它接长了(否则就变成红外线了…),那怎么办呢?


既然山不能来找你,那就你自己去就见山呗~

——把钛白粉和氧化锌的颗粒做小点,让可见光可以很容易的“跨”过去(根据中学物理的理论,要求颗粒直径远远小于波长的一半)

所以防晒级钛白粉和氧化锌的供应商都会把颗粒直径做到20~30nm,这个大小能让可见光直接绕过颗粒,所以理论上这些颗粒应该是透明的…


等等~


物理防晒霜难道不是一直都和泛白画等号的吗?


透明是什么鬼?


难道这些年我一直都是用了假的物理防晒霜?!


那当然不可能,所以结论是——


物理防晒里的钛白粉和氧化锌都不是纳米级的


什么鬼?


刚刚你还说用的是纳米级的材料呢!


确实,材料在设计的时候确实是纳米级的,可是……


理想很丰满,现实很骨感。


如果把一个人扔到非常空旷的荒野,让他觉得自己非常渺小,这时候他会有一种强烈的不安全感,所以他会极力去寻找同类抱团取暖。



—— 对于纳米颗粒也是这样,这种强烈的不安全感(物理学黑话叫做表面能)会促使他们紧紧的团结在一起,最后在防晒产品里聚团的大小可以达到微米级别



在这种情况下,就不用担心所谓“纳米级颗粒被细胞吞噬导致细胞毒”的说法了——你可以很容易的吞下一颗葡萄,但是面对一整串葡萄,就得掂量掂量了。


然而最近还有一个说法是:用物理防晒,一定要等到水干掉才能出门,否则紫外线一照,钛白粉会和水反应产生自由基。


嗯,其实小圃表示:无论有没有水的存在——


钛白粉遇到紫外线都会产生自由基


因为钛白粉在遇到紫外线后,根本不是像我们平时说的那样,把紫外线像打网球一样弹回去。


(嗯,类似这样广为流传的介绍物理防晒和化学防晒区别的图,其实并不完全正确)


而是像化学防晒剂一样把紫外线吸收了。


(从紫外吸收曲线上可以看到,钛白粉主要是吸收UVB,而氧化锌可以吸收UVA)


只不过这两者的区别在于:


化学防晒剂比较像吸星大法,在吸收了紫外线的能量后直接自己消化掉(转变成无害的电磁波放掉),与此同时自身也会受到损伤失去战斗力。



所以化学防晒要经常补涂(平均两小时一次)。


而钛白粉和氧化锌这样的物理防晒剂,则比较像乾坤大挪移,在吸收了紫外线的能量后会直接把它转移走,自身依然毫发无损(所以物理防晒如果没被汗冲掉都不需要补涂),但是待在它周围的吃瓜群众可就要遭殃了:


如果照射的紫外线足够强的话,这股转移的能量甚至可以直接把周围的分子打断,如果传递到皮肤上的话,就会放出让大家闻之色变的自由基了…


那怎么办?难道物理防晒其实比化学防晒更有害?还能不能好好玩耍了?


其实这也不用担心,因为——


防晒霜里用的钛白粉都不会把自由基传递到皮肤上


其实做物理防晒的配方师们比你们更担心这个问题,因为即使还没用到皮肤上,不做任何处理的话,钛白粉的“乾坤大挪移”直接就会把配方里的其他成分都破坏掉了,配方就容易变色发黄——那简直是配方师的噩梦。


所以如果你去看一个物理防晒产品的配方,经常会看到类似这样的组合:


(也可能是硬脂酸铝、硅石或者聚二甲基硅氧烷)


其实是供应商在钛白粉的外面做了一层惰性物质的包覆,就像一个笼子,把钛白粉产生的自由基牢牢地关在里面,让它没法跑到皮肤上为非作歹,所以大可不用担心物理防晒的安全问题。



小结


无论是细胞毒,还是自由基,都不是问题,物理防晒相当安全,大可放心的用。


至于具体的用法和产品介绍,之前已经讲了很多了,大家自己往前翻翻吧(防晒和化妆,到底如何配合?



小圃鸡汤

其实钛白粉的这种“乾坤大挪移”神功在很多地方是很受欢迎的,比如做化工里的催化剂,或者做太阳能电池。


即使是化妆品配方师,也不是人人都很讨厌这个性能。


——比如天真的小圃曾经就很期待得到这种效果(我一定是个假的配方师…):

那时候小圃脑洞大开的想设计一种皮肤上的“太阳能电池”,直接利用钛白粉的“乾坤大挪移”把吸收的紫外线能量直接转化成微电流,刺激皮肤产生能量ATP来抗衰老(那时候还没有refa呢)


然后还起了一个很fancy的名字叫“bionic chloroplast”(仿生叶绿体,多么高大上又不靠谱?)。


然后就很顺理成章的失败了。


不过正因为这个脑洞项目,也让我顺便了解了很多钛白粉的基本知识。


——然后没想到今天就可以在你们面前卖弄一下了?。


佛家喜欢说“一饮一啄,莫非前定”。


我觉得其实是在说,(只要你努力付出了),项目成,或者不成,你的收获都在那儿,不离不弃。



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以上图片来自网络

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