来源：Fraunhofer-Gesellschaft

来源：Fraunhofer IGB

化妆品，例如防晒乳液等均含有二氧化钛。这些纳米粒子是非常具有争议的。专家怀疑它们对人以及环境都具有不利影响。但是要证明这些乳液或者化妆水产品中含有这些粒子则是非常困难的。如今，通过弗劳恩霍夫研究人员开发的方法，则可以实现这一点。

如今越来越多的化妆品包含有纳米粒子。一种非常敏感的情况是因为消费者是直接接触化妆品的，所以会使用到化妆品中微小颗粒。一些防晒产品含有纳米粒子，例如二氧化钛等。它们可以防紫外线：就像一层有限小的镜子一样，它们可以反射紫外线。但是这些微小粒子也非常具有争议。当涂抹的部分受伤时，这些粒子可以穿透皮肤，从而引起炎症。对于一些喷涂防晒产品等，也具有同样问题。科学家担心这些粒子对于肺不利。这些粒子对于环境的影响还没有充分地进行研究。研究表明，二氧化钛会改变环境的平衡。因此，基于欧盟在化妆品及身体护理产品上的规定，在2013年7月出台一项关于标签的规定，生产商需要在标签上写清楚添加的纳米物质。由于这是立法机关的要求，因此对于产品的分析方法的需求也越来越高。

确定颗粒尺寸

如今电子显微镜成像过程是基于光的散射特性。它们可用于检测所有存在的粒子。这些方法是研究表面特性和形状的理想工具。“对于很多研究来说，光的漫射过程和显微镜的选择性并不够，包括毒理化验等。”来自弗劳恩霍夫研究所的科学家Gabriele Beck-Schwadorf说。小组经理及其团队进一步发展了一种现存的方法，使得通过这种改良的方法可以决定确定钛纳米粒子。研究人员通过单个电子的电感耦合等离子体质谱来测量单个粒子。“通过这种方法，我们可以测定质量。钛元素的原子质量为48，如果我将光谱仪设定在这里，那么我就能测定钛。”食物科学家KatrinSommer说。在粒子检测中，包含有大粒子和小粒子的非均匀分布悬浮液被喷射到等离子体中。这层悬浮液应该足够薄，从而使得二氧化钛粒子可以被检测和分析。在7000K的条件些下，这些等离子体会产生离子。这些离子会到达光谱仪的检测器，在3毫秒的时间尺度下进行计数。信号的强度则对应纳米粒子的尺寸。“我们将强度换算成纳米。同时，我们可以获得粒子的信号，我们可以计算粒子的浓度。我们可以确定在某一个尺寸下的纳米粒子的数量。”Sommers解释道。

这种方法最先是由IGB的科学家开发的，用于检测废水中的二氧化钛纳米粒子。“但是该过程通常适合复杂系统，同样也适合于防晒产品等。”研究人员说。这种方法的一个特点是，IGB团队在进行数据分析的时候并没有特别的分析软件。“我们使用了一种标准电脑程序来处理这些原始数据，因此我们可以不必去关注制造者。和现存的方法相比，SP-ICP-MS过程涉及的检测极限低于ppm。一个几毫升的样本可以在6分钟之内被检测。”

化妆品制造商，、纳米科技企业和消费者都能从纳米粒子分析技术中获益，因为分析技术可以确保防晒产品以及身体护理产品的品质；不仅如此，该方法还可以用于分析水质和食物等。研究人员正计划检测其他的纳米粒子，例如二氧化硅等。现在只能通过复杂的方法来检测二氧化硅。为了确定纳米粒子，首先必须确定其尺寸或者尺寸分布。基于欧盟的规定，当在1至100纳米之间的纳米粒子量超过50%时需标明是纳米材料。之前的检测方法快要达到此极限了。但是这种方法并不适用于分析现代化妆品。除此之外，具有不同化学性质的纳米粒子并不能通过此方法相互区分。

新材料在线编译整理——翻译：杨超   校正：摩天轮