Красноярская лицеистка вместе с учёными разработала солнцезащитный крем «из опилок»
Лигнин - побочный продукт целлюлозно-бумажной промышленности - может стать основой для безопасных солнцезащитных средств. Красноярские учёные вместе с ученицей проекта «Базовые школы РАН» разработали экспериментальные кремы на основе этаноллигнина и его производных.
Получённые кремы демонстрируют уровень защиты SPF 5–10, этого достаточно для повседневного использования.
Лигнин - это сложный природный полимер, который содержится в клетках растений. Он укрепляет клеточные стенки растений, связывая целлюлозные волокна в жёсткую структуру и обеспечивает прочность стволов и устойчивость к гниению. В то же время это один из самых распространённых, но трудноутилизируемых отходов целлюлозно-бумажной промышленности.
Ежегодно при переработке древесины образуются миллионы тонн этого остатка, который преимущественно складируется или сжигается, создавая значительную экологическую нагрузку. Однако лигнин может получить новую жизнь в качестве основы для экологичных солнцезащитных средств.
Учёные Красноярского научного центра СО РАН разработали формулу солнцезащитного крема на основе модифицированного лигнина сосны. Соавтором работы стала Анастасия Сиделева, на момент выполнения - ученица 11-го класса красноярского лицея № 7, участвующего в программе «Базовые школы Российской академии наук». Сейчас Анастасия - студентка лечебного факультета Красноярского государственного медицинского университета имени профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого.
Авторы работы выделяли лигнин из опилок обыкновенной сосны и синтезировали его азопроизводные - органические соединения, содержащие азогруппу, то есть двойную связь между двумя атомами азота. После этого лигнин и его производные тщательно перемешивались с кремовой основой.
При растворении в кремовой основе компоненты на основе древесных отходов придают средству характерные особенности: крем приобретает насыщенный цвет от коричневого до тёмного красно-коричневого оттенка с глянцевым блеском, структура становится пористой и однородной.
«Мы рассмотрели модифицированный лигнин в качестве перспективного блокатора ультрафиолетового излучёния, как фотоактивный компонент солнцезащитных средств. Лигнин обладает высокой антиоксидантной активностью, противовирусными и противомикробными свойствами. Кроме того, он достаточно безопасен для кожи, так как частицы лигнина не проходят через кожные барьеры. Благодаря модификации мы решили две существующие проблемы: слабая эффективность чистого лигнина в длинноволновой части ультрафиолетовой области и слишком тёмный цвет средства. К тому же модификация лигнина позволяет продлить срок защитного действия средства», - рассказала Анастасия Сиделева.
Авторы исследования провели испытания и рассчитали коэффициент защиты от солнечного излучения (SPF). Азопроизводные лигнина усиливают защиту от длинноволнового УФ-излучёния (320 - 400 нм), наиболее опасного для преждевременного старения кожи. Хотя эффективность новых составов пока уступает профессиональным средствам с высоким SPF, эта разработка открывает перспективы для создания экологичной солнцезащитной косметики.
«Разработка солнцезащитных средств на основе лигнина решает сразу две актуальные проблемы: утилизацию трудноразлагаемых отходов деревообрабатывающей промышленности и создание безопасных альтернатив синтетическим УФ-фильтрам. Анастасия Сиделева принимала активное участие в исследовании: проводила синтезы производных лигнина, готовила образцы для инструментальных анализов, измеряла уровень SPF. Работа над этим исследованием началась с неё. В 2024 году она выиграла грант Красноярского краевого фонда науки «Юные техники изобретатели» по этой теме - разработка солнцезащитного крема с фотоактивным компонентом на основе лигнина», - отметил научный руководитель работы, младший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН Виктор Голубков.
Гость (премодерация)
Войти