防晒霜对人类来说是实实在在的救命恩人,但它对珊瑚的影响却并非如此。每年,有6,660 至 15,400 吨的商业防晒霜流入地球的海洋。 实验室研究表明,某些防晒成分的高度集中暴露,仅在两天内就会引起珊瑚白化,甚至在一周内就能杀死珊瑚群落。
为了解决这个问题,新加坡南洋理工大学的材料科学家们研制出了一种新的防晒霜配方,这种配方可以保护海洋中的重要微生物。据他们最近发表在《Advanced Functional Materials》杂志上的研究,其秘密武器是花粉。
防晒霜的作用是通过吸收或反射紫外线(UV)辐射,使其远离皮肤。没有它,这些高能太阳射线充其量会导致痛苦的晒伤,而长期暴露会大大增加患皮肤癌的可能性。但是,所有这些保护性的乳液都会在你身上随着时间的推移而洗掉,尤其是在游泳时,如果没有重新涂抹防晒霜。尽管稀释了,这些化学物质最终还是会进入海洋,在那里它们最终会遇到珊瑚群落,并对已经受到威胁的生态系统造成严重损害。
然而,自然界的紫外线防护确实存在。花粉已经进化出了抗紫外线的外壳,以保护其内部免受损伤。这些外壳由孢粉素组成,是已知最坚韧的天然生物聚合物之一。孢粉素非常坚固,已在数百万年前的化石中发现。
Cho Nam-Joon 在一份声明中表示:“我们知道花粉天然具有抗紫外线的能力,因为它的外壳需要保护其内部免受包括阳光在内的恶劣环境条件的影响。我们的研究旨在开发一种将花粉颗粒加工成凝胶状的方法,以便于将其涂抹在人体皮肤上。”
为了创造他们的替代防晒霜,Cho 和同事们采用了一种新的提取方法。该团队没有使用高温和强化学品来分离山茶花(Camellia sinensis)和向日葵(Helianthus annuus)花粉的内部和外壳,而是采用了一种更温和的水基工艺。提取后,该团队将所有的外壳残留物混合成一种类似于许多标准护肤产品的微凝胶。
实验室测试表明,即使是几微米厚的透明薄层的新型乳液也能有效阻挡紫外线。两种变体都具有大约 30 的防晒系数(SPF),同时还能最大限度地减少皮肤细胞损伤和炎症。在这两者之间,山茶花凝胶的效果略好一些。而且由于山茶花是自花授粉的,该植物被广泛认为是非过敏性的。
这种环保防晒霜的原型还可以让使用者保持凉爽。花粉在可见光到近红外光谱中吸收的能量较少,而这些波长主要负责产生热量。通过利用花粉反射更多的能量,山茶花微凝胶可以调节皮肤温度,使其在约 20 分钟内保持约 9 华氏度(约 5 摄氏度)的凉爽。
Cho 说:“我们希望开发一种价格合理且有效的天然防晒霜,它对人类无过敏性,并且对环境友好。”他还补充说,这些以及类似的替代产品提供了一个“可持续的现实解决方案,对人类和地球都具有影响力”。