Antibakteriāla darbība
Baktericīdais mehānisms: kad cinka oksīda antibakteriālie līdzekļi nonāk saskarē ar baktērijām, cinka joni tiek atbrīvoti lēnām. Pateicoties to redoksīpašībām un spējai reaģēt ar organiskām funkcionālajām grupām (piemēram, sulfhidrilgrupām, karboksilgrupām un hidroksilgrupām), šie cinka joni saistās ar baktēriju šūnu membrānām un membrānas proteīniem, tādējādi izjaucot to struktūru. Iekļūstot šūnā, tie bojā enzīmus elektronu transporta sistēmā un reaģē ar DNS, tādējādi panākot baktericīdu efektu.
Fotokatalītiskais efekts: virsmas atomu skaits nano-izmēra cinka oksīda daļiņās ir ievērojami lielāks nekā tradicionālajās daļiņās. Tā kā trūkst blakus esošo koordinējošo atomu, šiem virsmas atomiem ir augsts enerģijas līmenis, kas palielina afinitāti starp cinka oksīdu un baktērijām, tādējādi uzlabojot baktericīdo efektivitāti. Gaismas apstarošanas rezultātā nano-cinka oksīds iziet elektronu pārejas un enerģijas pārnesi, veidojot elektronu-caurumu pārus uz daļiņu virsmas. Saskaroties ar apkārtējo ūdeni un skābekli, šie pāri rada superoksīda anjonus un hidroksilradikāļus (OH⁻). Superoksīda anjoniem piemīt spēcīgas baktericīdas spējas, savukārt hidroksilgrupas radikāļi var reaģēt ar lielāko daļu organisko vielu, -veicinot to sadalīšanos-, tādējādi vēl vairāk uzlabojot vispārējo baktericīdo efektivitāti.
Lietošanas scenāriji: Cinka oksīda antibakteriālo līdzekļu iekļaušana pārtikas iepakojuma plastmasā palīdz novērst pārtikas piesārņojumu ar baktērijām un citiem mikroorganismiem. Šo līdzekļu pievienošana medicīnas plastmasas ierīcēm palīdz samazināt bakteriālas infekcijas risku. Turklāt to iekļaušana bērnu plastmasas rotaļlietās palīdz mazināt iespējamos bērnu veselības apdraudējumus, ko izraisa baktēriju vairošanās.
Uzlabotas mehāniskās īpašības
Fiziskā pastiprināšana: nano-cinka oksīda nanomēroga izmēri ļauj tam aizpildīt starpnozaru atstarpes starp plastmasas molekulārajām ķēdēm, tādējādi nodrošinot fiziskas pastiprināšanas efektu. Piemēram, pievienojot atbilstošu daudzumu nano-cinka oksīda polipropilēna (PP) plastmasai, veidojas spēcīga saskarnes mijiedarbība starp nanodaļiņām un PP matricu. Tas nodrošina efektīvu sprieguma pārnesi, kā rezultātā ievērojami uzlabojas PP plastmasas stiepes izturība un lieces modulis.
Uzlabota stingrība: nano-cinka oksīda pievienošana palīdz arī uzlabot plastmasu stingrību, samazinot to uzņēmību pret trauslumu, ja tās tiek pakļautas mehāniskai slodzei.
Izturība pret UV novecošanos
UV aizsardzība: nano-cinka oksīds darbojas kā ļoti efektīvs ultravioleto (UV) absorbētājs un aizsargviela, kas spēj gan atstarot, gan izkliedēt UV starojumu. Elektronu pārejas kristāla struktūrā ļauj tai absorbēt UV enerģiju, piedāvājot īpaši efektīvu aizsardzību pret UV starojumu 300–400 nm viļņu garuma diapazonā (īpaši UV-B un UV-A daļa). Lietošanas scenāriji: nano-cinka oksīda iekļaušana tādos produktos kā āra PVC cauruļvadi un plastmasas konstrukciju profili (piemēram, plastmasas logu rāmji) efektīvi aizkavē plastmasas novecošanās procesu, tādējādi pagarinot tās kalpošanas laiku.
Funkcionālo materiālu izstrāde:
Vadītspējīga plastmasa: nano-cinka oksīdam pēc savas būtības ir noteikta elektriskā vadītspēja. Izmantojot atbilstošas apstrādes metodes,-piemēram, savienojot ar vadošiem polimēriem vai izmantojot īpašas dopinga metodes,{3}}to var izmantot vadošas plastmasas ražošanā. Elektronikas rūpniecībā vadošās plastmasas izmanto kā materiālus, lai ražotu anti-elektronisko komponentu iesaiņojumu, elektromagnētiskos ekranēšanas materiālus un līdzīgus lietojumus.
Pašattīrošas-plastmasas: izmantojot nano-cinka oksīda fotokatalītiskās īpašības, var izstrādāt fotokatalītiskus plastmasas materiālus, kam ir pašattīrīšanās un dezodorēšanas spējas. Gaismas iedarbībā nano-cinka oksīds katalizē uz plastmasas virsmas esošo organisko piesārņotāju-, piemēram, tauku un putekļu{6}}, sadalīšanos. Šie materiāli tiek pielietoti dažādās nozarēs, sākot no automobiļu interjera plastmasas līdz mājsaimniecības plastmasas precēm, palīdzot uzturēt virsmas tīrību un samazināt manuālās tīrīšanas biežumu.
