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物理防晒,還能不能一起好好玩耍了?

估計好多人看到這個標題有點懵:難道物理防晒不是比化學防晒更溫和嗎?不是一直推薦給敏感皮還有小朋友用的嗎?更有害是什麼鬼?


然而最近關於物理防晒里的納米級鈦白粉和氧化鋅的安全問題的提問也多起來了。


首先,先了解一下——


為什麼防晒霜要用納米級鈦白粉和氧化鋅


因為他們太白了…

鈦白粉和氧化鋅的折射率都非常高,一旦可見光被它攔截到,就更容易被均勻反射到各個方向,顯示出360度無死角的白(像鈦白粉更多被用來做刷牆的塗料)。


但是顯然沒有人願意把自己的臉當牆刷…

物理防晒,還能不能一起好好玩耍了?



那怎麼辦呢?——想辦法讓可見光繞過去不被攔截到唄~


就像我們之前介紹紫外三兄弟時說的(聽說歐美防晒霜不能防晒黑?),光的腿(波長)越長,就越容易跨過障礙物。但是可見光的腿就這麼長了(400~760nm),沒法再給它接長了(否則就變成紅外線了…),那怎麼辦呢?

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既然山不能來找你,那就你自己去就見山唄~——把鈦白粉和氧化鋅的顆粒做小點,讓可見光可以很容易的「跨」過去(根據中學物理的理論,要求顆粒直徑遠遠小于波長的一半)


所以防晒級鈦白粉和氧化鋅的供應商都會把顆粒直徑做到20~30nm,這個大小能讓可見光直接繞過顆粒,所以理論上這些顆粒應該是透明的…

等等~


物理防晒霜難道不是一直都和泛白畫等號的嗎?


透明是什麼鬼?


難道這些年我一直都是用了假的物理防晒霜?!


那當然不可能,所以結論是——


物理防晒里的鈦白粉和氧化鋅都不是納米級的


什麼鬼?


剛剛你還說用的是納米級的材料呢!


確實,材料在設計的時候確實是納米級的,可是……


理想很豐滿,現實很骨感。

如果把一個人扔到非常空曠的荒野,讓他覺得自己非常渺小,這時候他會有一種強烈的不安全感,所以他會極力去尋找同類抱團取暖。

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—— 對於納米顆粒也是這樣,這種強烈的不安全感(物理學黑話叫做表面能)會促使他們緊緊的團結在一起,最後在防晒產品里聚團的大小可以達到微米級別

物理防晒,還能不能一起好好玩耍了?



在這種情況下,就不用擔心所謂「納米級顆粒被細胞吞噬導致細胞毒」的說法了——你可以很容易的吞下一顆葡萄,但是面對一整串葡萄,就得掂量掂量了。


然而最近還有一個說法是:用物理防晒,一定要等到水幹掉才能出門,否則紫外線一照,鈦白粉會和水反應產生自由基。


嗯,其實小圃表示:無論有沒有水的存在——


鈦白粉遇到紫外線都會產生自由基

因為鈦白粉在遇到紫外線後,根本不是像我們平時說的那樣,把紫外線像打網球一樣彈回去。

物理防晒,還能不能一起好好玩耍了?



(嗯,類似這樣廣為流傳的介紹物理防晒和化學防晒區別的圖,其實並不完全正確)


而是像化學防晒劑一樣把紫外線吸收了。

物理防晒,還能不能一起好好玩耍了?



(從紫外吸收曲線上可以看到,鈦白粉主要是吸收UVB,而氧化鋅可以吸收UVA)


只不過這兩者的區別在於:


化學防晒劑比較像吸星大法,在吸收了紫外線的能量後直接自己消化掉(轉變成無害的電磁波放掉),與此同時自身也會受到損傷失去戰鬥力。

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所以化學防晒要經常補塗(平均兩小時一次)。


而鈦白粉和氧化鋅這樣的物理防晒劑,則比較像乾坤大挪移,在吸收了紫外線的能量後會直接把它轉移走,自身依然毫髮無損(所以物理防晒如果沒被汗衝掉都不需要補塗),但是待在它周圍的吃瓜群眾可就要遭殃了:


如果照射的紫外線足夠強的話,這股轉移的能量甚至可以直接把周圍的分子打斷,如果傳遞到皮膚上的話,就會放出讓大家聞之色變的自由基了…


那怎麼辦?難道物理防晒其實比化學防晒更有害?還能不能好好玩耍了?


其實這也不用擔心,因為——


防晒霜里用的鈦白粉都不會把自由基傳遞到皮膚上


其實做物理防晒的配方師們比你們更擔心這個問題,因為即使還沒用到皮膚上,不做任何處理的話,鈦白粉的「乾坤大挪移」直接就會把配方里的其他成分都破壞掉了,配方就容易變色發黃——那簡直是配方師的噩夢。


所以如果你去看一個物理防晒產品的配方,經常會看到類似這樣的組合:

(也可能是硬脂酸鋁、硅石或者聚二甲基硅氧烷)


其實是供應商在鈦白粉的外面做了一層惰性物質的包覆,就像一個籠子,把鈦白粉產生的自由基牢牢地關在裡面,讓它沒法跑到皮膚上為非作歹,所以大可不用擔心物理防晒的安全問題。

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小結


無論是細胞毒,還是自由基,都不是問題,物理防晒相當安全,大可放心的用。


至於具體的用法和產品介紹,之前已經講了很多了,大家自己往前翻翻吧(防晒和化妝,到底如何配合?)


小圃雞湯


其實鈦白粉的這種「乾坤大挪移」神功在很多地方是很受歡迎的,比如做化工里的催化劑,或者做太陽能電池。


即使是化妝品配方師,也不是人人都很討厭這個性能。

——比如天真的小圃曾經就很期待得到這種效果(我一定是個假的配方師…):


那時候小圃腦洞大開的想設計一種皮膚上的「太陽能電池」,直接利用鈦白粉的「乾坤大挪移」把吸收的紫外線能量直接轉化成微電流,刺激皮膚產生能量ATP來抗衰老(那時候還沒有refa呢)


然後還起了一個很fancy的名字叫「bionic chloroplast」(仿生葉綠體,多麼高大上又不靠譜)。


然後就很順理成章的失敗了。


不過正因為這個腦洞項目,也讓我順便了解了很多鈦白粉的基本知識。


——然後沒想到今天就可以在你們面前賣弄一下了。


佛家喜歡說「一飲一啄,莫非前定」。


我覺得其實是在說,(只要你努力付出了),項目成,或者不成,你的收穫都在那兒,不離不棄。


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