Samanburður á efnafræðilegum sólarvörn og líkamlegum sólarvörn

Útfjólubláa gleypið er venjulega lífrænt efnasamband með arómatískri uppbyggingu eða litningi. Aðalvirkni verkunar UV-gleypisins er að nota lokað samtengingarkerfi og reiða sig á π-π * umskiptin til að gleypa ljóseindir, þegar tvö sameindar sporbrautirnar eru nógu nálægt, myndast tveir úrkynjaðir sameindar sporbrautir, einn með mikla orku og einn með litla orku. Almennt er gleypið ljósmyndastöðugt og orkan eftir að hafa tekið í sig ljóseindir getur myndað resonance skammta (aðallega) með sameindarómun eða losað við flúrljómun og fosfórljómun og afturkræfan samsöfnun sameindarinnar breytir gleypið frá spenntu ástandi í stöðugt ástand.

Sameindabygging DHHB hefur fullkomna ómun og vetnisjónaflutningsáhrif. Þegar DHHB sameindir taka upp útfjólublátt ljós, frásogast orkan með breytingu á bensenhringbyggingu og aðliggjandi vetnisjónum í sameindinni og allri sameindabyggingunni verður breytt tímabundið. Eftir að sameindin losar orkuna hægt snýr sameindabygging DHHB aftur í upphaflegt ástand.

Líkamleg dreifitafla sólarvörn

Títantvíoxíð og sinkoxíð eru tvö viðurkennd líkamleg sólarvörn. Notkun þessara líkamlegu sólarvörn í sólarvörn er fyrst og fremst með frásogi til að draga úr UV geislunum og er lögð ofan af nokkrum dreifingum. Sem litlir kristalla agnir (10-100 nm) eru þessi efni hálfleiðarar sem hafa mikla orku milli bilanna milli gildisbandsins og leiðslusviðsins. Bandbilið í lausu kristalnum er á bilinu orka sem samsvarar bylgjulengd milli 380 og 420 nm. Því minni sem aðal agnirnar eru, því hærra er orkuspennu og frásog útfjólubláu ljóssins með því að lyfta rafeindum frá gildinu yfir í leiðslusviðið.

Báðir þessir íhlutir eru í meginatriðum hálfleiðarar. Að taka títantvíoxíð sem dæmi, eftir að hafa verið spenntur fyrir útfjólubláum geislum, er það hálfleiðari N-gerðar. Þegar útfjólublátt ljós með bylgjulengd minna en 400 nm er geislað geymast rafeindirnar á millilaginu útfjólubláum geislum og eru spenntar að búa til rafeindagöt, svo að títantvíoxíð hefur það hlutverk að taka upp útfjólubláum geislum.

Hvenær er líkamleg sólarvörn nanó-títantvíoxíðs, þegar það frásogast í sólarvörninni, hvenær virkar það sem dreifingaráhrif? Þetta tengist kornastærð þess. Tilraunir hafa sýnt að því lengur sem bylgjulengd útfjólublás ljóss, verndun nanó-títantvíoxíðs fer eftir frásogi þess. Svo er hugsanlegt að í UVB hljómsveitinni sé títantvíoxíð aðallega frásog en í UVA bandinu er nanó títantvíoxíð aðallega dreifandi. Þess vegna þarf bæði frásog og dreifingu til að ná breitt úrval af UV vernd, svo að það er ákjósanleg aðal agnastærð títantvíoxíðs, ekki eins lítil og mögulegt er. Miðað við þéttingu nanó-títantvíoxíðs er almennt talið að ákjósanlegasta agnastærð útfjólubláa varnar títantvíoxíðs sé 20-50 nm. Auðvitað er kornastærð aðeins vísbending um líkamlega sólarvörn sem þarf við þróun sólarvörn og þarf að huga að mörgum tæknilegum vísbendingum.