Antibakterijsko djelovanje
Baktericidni mehanizam: Kada antibakterijski agensi cink oksida dođu u kontakt s bakterijama, joni cinka se polako oslobađaju. Zbog svojih redoks svojstava i njihove sposobnosti da reaguju sa organskim funkcionalnim grupama (kao što su sulfhidrilne, karboksilne i hidroksilne grupe), ovi ioni cinka se vezuju za membrane bakterijskih ćelija i membranske proteine, čime narušavaju njihovu strukturu. Ulaskom u ćeliju oštećuju enzime unutar sistema za transport elektrona i reaguju sa DNK, čime postižu baktericidni efekat.
Fotokatalitički efekat: Broj površinskih atoma u česticama cink oksida nano-značajno je veći od broja tradicionalnih čestica. Zbog nedostatka susjednih koordinirajućih atoma, ovi površinski atomi posjeduju visok nivo energije, što povećava afinitet između cink oksida i bakterija, čime se poboljšava baktericidna efikasnost. Pod svjetlosnim zračenjem, nano-cink oksid prolazi kroz elektronske prelaze i prijenos energije, stvarajući parove elektronskih- rupa na površini čestice. U kontaktu sa okolnom vodom i kiseonikom, ovi parovi stvaraju superoksidne anione i hidroksilne radikale (OH⁻). Superoksidni anjoni posjeduju moćne baktericidne sposobnosti, dok hidroksilni radikali mogu reagirati s većinom organskih supstanci-pospješujući njihovu razgradnju-i na taj način dodatno povećavaju ukupnu baktericidnu efikasnost.
Scenariji primjene: Uključivanje antibakterijskih agenasa cink oksida u plastiku za ambalažu hrane pomaže u sprječavanju kontaminacije hrane bakterijama i drugim mikroorganizmima. Dodavanje ovih agenasa medicinskim plastičnim uređajima pomaže u smanjenju rizika od bakterijske infekcije. Nadalje, njihovo ugrađivanje u dječje plastične igračke pomaže u ublažavanju potencijalnih opasnosti po zdravlje djece uzrokovanih razmnožavanjem bakterija.
Poboljšana mehanička svojstva
Fizičko pojačanje: dimenzije nano{0}}cinkovog oksida na nanorazmjeri omogućavaju mu da ispuni međuprostore između plastičnih molekularnih lanaca, čime se postiže fizički efekat pojačanja. Na primjer, dodavanje odgovarajuće količine nano-cink oksida u polipropilensku (PP) plastiku stvara snažnu međufaznu interakciju između nanočestica i PP matrice. Ovo omogućava efikasan prijenos naprezanja, što rezultira značajnim poboljšanjima vlačne čvrstoće i modula savijanja PP plastike.
Poboljšana žilavost: Dodatak nano-cink oksida također služi za poboljšanje žilavosti plastike, smanjujući njihovu osjetljivost na lomljiv lom kada su podvrgnuti mehaničkom naprezanju.
Otpornost na UV starenje
Zaštita od UV zračenja: Nano-cink oksid djeluje kao visoko efikasan ultraljubičasti (UV) apsorber i zaštitni agens, sposoban da reflektuje i raspršuje UV zračenje. Prelazi elektrona unutar njegove kristalne strukture omogućavaju mu da apsorbuje UV energiju, nudeći posebno efikasnu zaštitu od UV zračenja u opsegu talasnih dužina od 300-400 nm (posebno UV-B i deo UV-A). Scenariji primjene: Ugradnja nano{7}}cink oksida u proizvode kao što su vanjske PVC cijevi i plastični konstrukcijski profili (npr. plastični okviri prozora) efikasno usporava proces starenja plastike, čime se produžava njen vijek trajanja.
Razvoj funkcionalnih materijala:
Konduktivna plastika: Nano-cink oksid inherentno posjeduje određeni stepen električne provodljivosti. Kroz odgovarajuće tehnike obrade-kao što je mešanje sa provodljivim polimerima ili korišćenje specijalizovanih metoda dopinga-može se koristiti za proizvodnju provodljive plastike. U elektronskoj industriji, provodljiva plastika služi kao materijal za proizvodnju anti-statičke ambalaže za elektronske komponente, elektromagnetne zaštitne materijale i slične primjene.
Samo-Plastika za samočišćenje: Iskorištavanjem fotokatalitičkih svojstava nano-cink oksida, fotokatalitički plastični materijali koji imaju sposobnost samočišćenja i dezodoriranja mogu se razviti. Kada je izložen svjetlosti, nano-cink oksid katalizira razgradnju organskih zagađivača-kao što su masnoća i prašina-prisutni na plastičnoj površini. Ovi materijali nalaze primjenu u sektorima u rasponu od plastike za unutrašnjost automobila do plastičnih proizvoda za kućanstvo, pomažući u održavanju čistoće površine i smanjenju učestalosti ručnog čišćenja.
