Antibakteriell virkning
Baktericid mekanisme: Når sinkoksyd-antibakterielle midler kommer i kontakt med bakterier, frigjøres sinkioner sakte. På grunn av deres redoksegenskaper og deres evne til å reagere med organiske funksjonelle grupper (som sulfhydryl-, karboksyl- og hydroksylgrupper), binder disse sinkionene seg til bakterielle cellemembraner og membranproteiner, og forstyrrer dermed strukturen deres. Når de kommer inn i cellen, skader de enzymer i elektrontransportsystemet og reagerer med DNA, og oppnår dermed en bakteriedrepende effekt.
Fotokatalytisk effekt: Antallet overflateatomer i sinkoksydpartikler i nano-størrelse er betydelig høyere enn i tradisjonelle partikler. På grunn av mangelen på tilstøtende koordinerende atomer, har disse overflateatomene høye energinivåer, noe som øker affiniteten mellom sinkoksydet og bakteriene, og derved forbedrer bakteriedrepende effektivitet. Under lysbestråling gjennomgår nano-sinkoksid elektronoverganger og energioverføring, og genererer elektron-hullpar på partikkeloverflaten. Ved kontakt med omgivende vann og oksygen genererer disse parene superoksidanioner og hydroksylradikaler (OH⁻). Superoksidanioner har kraftige bakteriedrepende egenskaper, mens hydroksylradikaler kan reagere med de fleste organiske stoffer-og fremme deres nedbrytning-og dermed forbedre den totale bakteriedrepende effekten ytterligere.
Bruksscenarier: Innlemming av antibakterielle midler av sinkoksid i matemballasjeplast bidrar til å forhindre kontaminering av mat fra bakterier og andre mikroorganismer. Tilsetning av disse midlene til medisinske plastenheter bidrar til å redusere risikoen for bakteriell infeksjon. Dessuten bidrar det til å redusere potensielle helsefarer for barn forårsaket av bakteriell spredning ved å innlemme dem i barns plastleker.
Forbedrede mekaniske egenskaper
Fysisk forsterkning: Nanoskala-dimensjonene til nano-sinkoksid gjør det mulig å fylle mellomrommene mellom plastiske molekylkjeder, og gir dermed en fysisk forsterkende effekt. Tilsetning av en passende mengde nano-sinkoksid til polypropylen (PP)-plast skaper for eksempel sterke grensesnittinteraksjoner mellom nanopartikler og PP-matrisen. Dette muliggjør effektiv spenningsoverføring, noe som resulterer i betydelige forbedringer i strekkfastheten og bøyemodulen til PP-plasten.
Forbedret seighet: Tilsetning av nano-sinkoksid tjener også til å forbedre seigheten til plast, og reduserer deres følsomhet for sprø brudd når de utsettes for mekanisk påkjenning.
Motstand mot UV-aldring
UV-skjerming: Nano-sinkoksid fungerer som en svært effektiv ultrafiolett (UV) absorber og skjerming, som er i stand til både å reflektere og spre UV-stråling. Elektronoverganger i krystallstrukturen gjør at den kan absorbere UV-energi, og gir spesielt effektiv beskyttelse mot UV-stråling i bølgelengdeområdet 300–400 nm (spesielt UV-B og en del av UV-A). Bruksscenarioer: Inkorporering av nano-sinkoksid i produkter som utendørs PVC-rør og plastkonstruksjonsprofiler (f.eks. plastvindusrammer) forsinker effektivt aldringsprosessen til plasten, og forlenger dermed levetiden.
Utvikling av funksjonelle materialer:
Ledende plast: Nano-sinkoksid har iboende en viss grad av elektrisk ledningsevne. Gjennom passende prosesseringsteknikker-som blanding med ledende polymerer eller bruk av spesialiserte dopingmetoder-kan den brukes til å fremstille ledende plast. I elektronikkindustrien fungerer ledende plast som materialer for produksjon av anti-statisk emballasje for elektroniske komponenter, elektromagnetiske skjermingsmaterialer og lignende applikasjoner.
Selv-rensende plast: Ved å utnytte de fotokatalytiske egenskapene til nano-sinkoksid kan fotokatalytiske plastmaterialer som er utstyrt med selv-rensende og luktfjernende egenskaper utvikles. Når det utsettes for lys, katalyserer nano-sinkoksidet nedbrytningen av organiske forurensninger-som fett og støv-som finnes på plastoverflaten. Disse materialene finner anvendelse i sektorer som spenner fra bilinteriørplast til husholdningsplastvarer, og bidrar til å opprettholde overflaterenhet og redusere hyppigheten av manuell rengjøring.
