Published January 1, 2019 | Version v1
Publication Open

Skin protection against UV radiation using thin films of cerium oxide

Description

In this work, we evaluated the efficiency of cerium oxide as sunscreen using titanium oxide as standard comparison material. Geant4 software was used to perform numerical simulation, we calculated the radiation dose that ultraviolet radiation deposits in a skin sample as a function of thin film thickness of the sunscreens. We found that in the interval between 5 and 15 nm of the thin film thickness and for wavelengths between 160 and 400 nm, cerium oxide has the potential to reduce the radiation dose more than 10% with respect to the same thickness band of titanium oxide. Using thin films of cerium oxide and titanium oxide with same thicknesses and greater than 45 nm, the difference in the attenuation of the radiation dose for both materials is less than 1%. The results lead us to propose cerium oxide as an alternative material to titanium oxide for the manufacture of sunscreens.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في هذا العمل، قمنا بتقييم كفاءة أكسيد السيريوم كواقي من الشمس باستخدام أكسيد التيتانيوم كمادة مقارنة قياسية. تم استخدام برنامج Geant4 لإجراء المحاكاة العددية، وقمنا بحساب جرعة الإشعاع التي تترسبها الأشعة فوق البنفسجية في عينة الجلد كدالة على سماكة الطبقة الرقيقة من واقيات الشمس. وجدنا أنه في الفترة بين 5 و 15 نانومتر من سماكة الغشاء الرقيق وللأطوال الموجية بين 160 و 400 نانومتر، فإن أكسيد السيريوم لديه القدرة على تقليل جرعة الإشعاع أكثر من 10 ٪ فيما يتعلق بنفس نطاق سماكة أكسيد التيتانيوم. باستخدام أغشية رقيقة من أكسيد السيريوم وأكسيد التيتانيوم بنفس السماكة وأكبر من 45 نانومتر، يكون الفرق في توهين جرعة الإشعاع لكلا المادتين أقل من 1 ٪. تقودنا النتائج إلى اقتراح أكسيد السيريوم كمادة بديلة لأكسيد التيتانيوم لتصنيع واقيات الشمس.

Translated Description (French)

Dans ce travail, nous avons évalué l'efficacité de l'oxyde de cérium comme écran solaire en utilisant de l'oxyde de titane comme matériau de comparaison standard. Le logiciel Geant4 a été utilisé pour effectuer une simulation numérique, nous avons calculé la dose de rayonnement que le rayonnement ultraviolet dépose dans un échantillon de peau en fonction de l'épaisseur du film mince des écrans solaires. Nous avons constaté que dans l'intervalle compris entre 5 et 15 nm de l'épaisseur du film mince et pour des longueurs d'onde comprises entre 160 et 400 nm, l'oxyde de cérium a le potentiel de réduire la dose de rayonnement de plus de 10% par rapport à la même bande d'épaisseur d'oxyde de titane. En utilisant des films minces d'oxyde de cérium et d'oxyde de titane de mêmes épaisseurs et supérieurs à 45 nm, la différence d'atténuation de la dose de rayonnement pour les deux matériaux est inférieure à 1%. Les résultats nous amènent à proposer l'oxyde de cérium comme matériau alternatif à l'oxyde de titane pour la fabrication des écrans solaires.

Translated Description (Spanish)

En este trabajo, evaluamos la eficiencia del óxido de cerio como protector solar utilizando óxido de titanio como material de comparación estándar. Se utilizó el software Geant4 para realizar la simulación numérica, calculamos la dosis de radiación que deposita la radiación ultravioleta en una muestra de piel en función del espesor de película delgada de los protectores solares. Encontramos que en el intervalo entre 5 y 15 nm del espesor de la película delgada y para longitudes de onda entre 160 y 400 nm, el óxido de cerio tiene el potencial de reducir la dosis de radiación más del 10% con respecto a la misma banda de espesor de óxido de titanio. Usando películas delgadas de óxido de cerio y óxido de titanio con los mismos espesores y mayores de 45 nm, la diferencia en la atenuación de la dosis de radiación para ambos materiales es inferior al 1%. Los resultados nos llevan a proponer el óxido de cerio como material alternativo al óxido de titanio para la fabricación de protectores solares.

Files

radiopro180081.pdf.pdf

Files (24 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
24 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
حماية الجلد من الأشعة فوق البنفسجية باستخدام أغشية رقيقة من أكسيد السيريوم
Translated title (French)
Protection de la peau contre les rayons UV à l'aide de films minces d'oxyde de cérium
Translated title (Spanish)
Protección de la piel contra la radiación UV utilizando películas delgadas de óxido de cerio

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2921977500
DOI
10.1051/radiopro/2019002

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Mexico

References

  • https://openalex.org/W1054382476
  • https://openalex.org/W1969883222
  • https://openalex.org/W1990869665
  • https://openalex.org/W2001891851
  • https://openalex.org/W2011281971
  • https://openalex.org/W2028797616
  • https://openalex.org/W2049660591
  • https://openalex.org/W2055560736
  • https://openalex.org/W2060857908
  • https://openalex.org/W2091504158
  • https://openalex.org/W2097823941
  • https://openalex.org/W2103797279
  • https://openalex.org/W2253998563
  • https://openalex.org/W2524394696