Quando Mingjun Zhang stava guardando suo figlio giocare nel cortile, fu colpito da una domanda scottante:"Cosa fa sì che l'edera nel suo cortile si aggrappi così saldamente alla recinzione?"
Questa semplice domanda ha portato a una scoperta pionieristica che le minuscole particelle secrete dalle radichette di edera possono essere utilizzate in molte applicazioni rivoluzionarie in oggetti come tecnologie militari, adesivi medici e consegna di farmaci, e, più recentemente, protezione solare.
Zhang, professore associato di ingegneria biomedica presso l'Università del Tennessee, Knoxville, insieme al suo gruppo di ricerca e ai suoi collaboratori, ha scoperto che le nanoparticelle di edera possono proteggere la pelle dalle radiazioni UV almeno quattro volte meglio delle creme solari a base di metallo che si trovano oggi sugli scaffali dei negozi.
"La scoperta dell'applicazione delle nanoparticelle di edera alla protezione solare è stata innescata da una reale necessità. Mentre ascoltavo un discorso in una conferenza sui problemi di tossicità nell'uso di nanoparticelle a base di metallo nella protezione solare, Mi stavo chiedendo, 'Perché non provare le nanoparticelle organiche naturali?'", ha detto Zhang.
Zhang ha ipotizzato che il potere nascosto della vegetazione si trovi all'interno di un materiale giallastro secreto dall'edera per l'arrampicata in superficie. Ha posizionato questo materiale su un wafer di silicio e lo ha esaminato al microscopio a forza atomica ed è rimasto sorpreso da ciò che hanno trovato:molte nanoparticelle, minuscole particelle 1, 000 volte più sottile del diametro di un capello umano. Le proprietà di questi piccoli pezzi creano la capacità delle foglie di vite di contenere quasi 2 milioni di volte in più rispetto al suo peso. Ha anche la capacità di assorbire e disperdere la luce che è parte integrante dei filtri solari.
"Le nanoparticelle mostrano proprietà fisiche e chimiche uniche grazie all'ampio rapporto superficie-volume che consente loro di assorbire e disperdere la luce, "Ha detto Zhang. "Il biossido di titanio e l'ossido di zinco sono attualmente utilizzati per la protezione solare per lo stesso motivo, ma le nanoparticelle di edera sono più uniformi delle nanoparticelle a base di metallo, e hanno proprietà materiali uniche, che può aiutare a migliorare l'assorbimento e la dispersione della luce, e servono meglio come protezione solare."
Lo studio del team indica che le nanoparticelle di edera possono migliorare l'estinzione della luce ultravioletta almeno quattro volte meglio delle sue controparti metalliche. Per di più, i filtri solari a base di metallo utilizzati oggi possono comportare rischi per la salute. Zhang osserva che alcuni studi hanno dimostrato che gli ossidi di metallo su piccola scala contenuti nella crema solare possono finire in organi come il fegato o il cervello.
Nanoparticelle di edera, d'altra parte, mostrano una migliore biocompatibilità con l'uomo e l'ambiente. Gli studi del team indicano che le nanoparticelle di edera erano meno tossiche per le cellule dei mammiferi, hanno un potenziale limitato di penetrare attraverso la pelle umana, e sono facilmente biodegradabili.
"Generalmente, non è una buona idea avere più nanoparticelle a base di metallo per applicazioni cosmetiche. Sono una preoccupazione significativa per l'ambiente. Le nanoparticelle naturali originate da piante sembrano essere una scelta migliore, soprattutto perché hanno dimostrato di essere meno tossici e facilmente biodegradabili, " disse Zhang.
Potrebbe non essere necessario riapplicare i filtri solari realizzati con nanoparticelle di edera dopo il nuoto. Questo perché le nanoparticelle della pianta sono un po' più adesive, quindi i filtri solari realizzati con esse potrebbero non lavarsi facilmente come i filtri solari tradizionali. E mentre i filtri solari realizzati con nanoparticelle a base di metallo donano alla pelle una sfumatura bianca, i filtri solari realizzati con nanoparticelle di edera sono praticamente invisibili quando applicati sulla pelle.
