¿Qué es el óxido de zinc de nanopartículas?
El óxido de zinc de nanopartículas, ZnO, es una forma de óxido de zinc donde el compuesto se forma en partículas individuales tan pequeñas como 20 nanómetros de diámetro. Las partículas transparentes, que filtran eficazmente la luz ultravioleta-a (UVA) y ultravioleta-b (UVB), se recubren con capas inertes de silicio u óxido de aluminio y tienden a agruparse en grupos de 200 a 500 nanómetros de diámetro. En comparación, el diámetro promedio de un glóbulo rojo humano es de 100 nanómetros. Los principales usos del óxido de zinc en esta forma incluyen como agente bloqueante de la radiación solar nociva en la loción de óxido de zinc y como un compuesto antibacteriano y fungistático agregado a recubrimientos transparentes como barniz para superficies de madera. Otros usos para el óxido de zinc en nanopartículas incluyen como recubrimiento protector ultravioleta (UV) en películas de plástico para ventanas y anteojos, o en telas textiles hechas de polímeros sintéticos.
Uno de los usos más antiguos y controvertidos para el óxido de zinc en nanopartículas es como agente bloqueador de los rayos UV en las lociones de protección solar. El tamaño único de las partículas en el bloqueador solar de óxido de zinc y no la naturaleza química del compuesto en sí es lo que representa un riesgo para la salud humana. Esto se debe a que, a una escala tan pequeña, las nanopartículas tienen un área superficial mucho más grande en comparación con su masa neta, lo que puede convertirlas en sustancias altamente reactivas. El tamaño diminuto de las partículas les permite pasar la barrera hematoencefálica, donde, en estudios de animales de laboratorio, se ha demostrado que matan las células madre neurales formativas (NSC). Estas células son responsables de regenerar las neuronas humanas en el cerebro y su destrucción podría conducir a eventuales trastornos cerebrales degenerativos.
La investigación sobre el peligro de las nanopartículas de óxido de zinc, que están presentes en algunos alimentos, así como en muchos productos de óxido de zinc utilizados para el cuidado de la piel, aún se encuentra en sus primeras etapas. Algunas investigaciones sugieren que las partículas de más de 30 nanómetros de tamaño no representan un riesgo significativo para la salud, mientras que otras investigaciones han encontrado que el rango completo de tamaños para el óxido de zinc en nanopartículas representa un peligro. Los productos en los que se usan con mayor frecuencia, como la gelatina de óxido de zinc o los ungüentos, se deben aplicar a la superficie de la piel. Sin embargo, las partículas de más de 30 nanómetros no pueden pasar a niveles más profundos de tejido, si se ingieren, presentan riesgos para la sangre, el tejido pulmonar y el cerebro. Dado que muchas preparaciones industriales de óxido de zinc en nanopartículas tienen la forma de un polvo blanco seco, el mayor riesgo de estas sustancias es la inhalación accidental.
La preparación comercial de óxido de zinc en nanopartículas se puede hacer de manera que no se produzca aglomeración y las partículas individuales permanezcan separadas entre sí. Esto les da una mayor versatilidad, donde pueden aplicarse en capas delgadas a la superficie de telas u otros materiales, y un mayor riesgo con la ingestión o inhalación humana. Los recubrimientos superficiales en las partículas también pueden hacerse hidrófobos o hidrófilos, dependiendo de sus necesidades específicas, y pueden fabricarse consistentemente en un diámetro de 20, 40 o 60 nanómetros. Su uso para una amplia gama de procesos de fabricación donde se desean efectos anticorrosivos, antibacterianos y catalíticos continúa convirtiéndolos en un foco en la industria a partir de 2011.