Wie funktioniert Sonnencreme - Absorption und Reflexion.
Wie funktioniert eigentlich eine Sonnencreme? Sonnencreme wird entweder per Spray oder in Cremeform auf die Haut aufgetragen. Dabei enthält die Creme Substanzen, die den Anteil an schädlicher UV-Strahlung auf der Haut reduzieren.
Betrachtet man das Lichtspektrum, so liegt UV-Licht unterhalb der Wellenlänge von blauem Licht. Dadurch sind die Lichtteilchen (Photonen) sehr energiereich und können bei starker Sonnenstrahlung zu Zerstörung in der menschlichen Haut führen. Neben der kurzfristigen Zerstörung (der Sonnenbrand) führt die Strahlung auch zu Schädigung der menschlichen DNA und kann damit langfristig Hautkrebs auslösen. Durch Reduktion des UV-Anteils wirkt Sonnenmilch diesem Mechanismus entgegen.
Man unterscheidet im UV-Bereich die beiden Anteile UV-A (320-400 nm) und UV-B (280-320 nm). Diese beiden Bereiche des unsichtbaren Lichtspektrums werden zwar durch die Atmosphäre größtenteils absorbiert, erreichen aber immer noch in hohen Dosen die Erde. UV-B ist kurzwelliger und energiereicher und somit gefährlich für die DNA. UV-B Licht sorgt aber auch für die Bräune während des Sonnenbads. UV-A ist der langwelligere Anteil und beschleunigt die Hautalterung. Sonnencremes filtern in der Regel beide Anteile aus.
Funktionsweise von Sonnencreme
Physikalisch betrachtet gibt es zwei Möglichkeiten, den Anteil der UV-Strahlung auf die Haut zu reduzieren. Zum einen kann man das UV-Licht absorbieren, d.h. die Photonen "schlucken" und in Wärme umwandeln. Zum anderen kann man das UV-Licht reflektieren und damit wie bei einem Spiegel woanders hin lenken. Beide Varianten werden in moderner Sonnencreme eingesetzt.
Zu den absorbierenden Stoffen zählt z. B. das Zimtsäurederivat GIF-Tan-F, das besonders breitbandig absorbiert und sowohl UV-A als auch UV-B Strahlung schluckt. Zu den reflektierenden Substanzen zählen neuerdings auch UV-Filter auf Basis von Titandioxid und Zinkoxid. Diese Materialien werden in Form von Nanopartikeln zu Sonnencreme hinzugefügt und erhöhen dadurch die Streuung von Sonnenlicht auf der Haut. Es wird mehr Licht reflektiert und weniger UV-Anteil dringt in die Haut ein.
Neben Absorptions- und Reflexionsmechanismen werden der Sonnencreme oft auch sogenannte Photolyasen beigemischt. Diese Enzyme reparieren auf natürliche Weise geschädigte DNA und helfen damit, Schäden der Haut unmittelbar zu heilen. Die Enzyme werden in Form von bestimmten Algen dem Sonnenschutzmittel beigemischt. Damit geht Sonnenschutz von einem rein passivem "Blocker" zu einer aktiven Wirksubstanz mit Reparaturmechanismus über.