Antibakterinis veikimas
Baktericidinis mechanizmas: Kai cinko oksido antibakterinės medžiagos liečiasi su bakterijomis, lėtai išsiskiria cinko jonai. Dėl savo redoksinių savybių ir gebėjimo reaguoti su organinėmis funkcinėmis grupėmis (pvz., sulfhidrilo, karboksilo ir hidroksilo grupėmis), šie cinko jonai jungiasi prie bakterijų ląstelių membranų ir membranų baltymų, taip suardydami jų struktūrą. Patekę į ląstelę, jie pažeidžia elektronų transportavimo sistemoje esančius fermentus ir reaguoja su DNR, taip įgydami baktericidinį poveikį.
Fotokatalizinis poveikis: nano-dydžio cinko oksido dalelių paviršiaus atomų skaičius yra daug didesnis nei tradicinėse dalelėse. Dėl to, kad trūksta gretimų koordinuojančių atomų, šie paviršiaus atomai turi aukštą energijos lygį, o tai padidina afinitetą tarp cinko oksido ir bakterijų, taip pagerindami baktericidinį efektyvumą. Švitinant šviesa, nano-cinko oksidas patiria elektronų perėjimą ir energijos perdavimą, todėl dalelės paviršiuje susidaro elektronų -skylių poras. Susilietus su aplinkos vandeniu ir deguonimi, šios poros sukuria superoksido anijonus ir hidroksilo radikalus (OH⁻). Superoksido anijonai pasižymi stipriomis baktericidinėmis savybėmis, o hidroksilo radikalai gali reaguoti su dauguma organinių medžiagų, -skatindami jų skilimą-, taip dar labiau sustiprindami bendrą baktericidinį veiksmingumą.
Taikymo scenarijai: Cinko oksido antibakterinių medžiagų įtraukimas į maisto pakuočių plastiką padeda išvengti maisto užteršimo bakterijomis ir kitais mikroorganizmais. Šių medžiagų pridėjimas prie medicininių plastikinių prietaisų padeda sumažinti bakterinės infekcijos riziką. Be to, jų įtraukimas į vaikų plastikinius žaislus padeda sumažinti galimą pavojų vaikų sveikatai, kurį sukelia bakterijų dauginimasis.
Patobulintos mechaninės savybės
Fizinis sutvirtinimas: nano{0}}cinko oksido nanodydžiai leidžia užpildyti tarpus tarp plastikinių molekulinių grandinių ir taip užtikrinti fizinį sustiprinimo efektą. Pavyzdžiui, į polipropileno (PP) plastiką įdėjus atitinkamą nano-cinko oksido kiekį, susidaro stipri nanodalelių ir PP matricos sąsaja. Tai įgalina efektyvų įtempių perdavimą, todėl žymiai pagerėja PP plastiko atsparumas tempimui ir lenkimo modulis.
Pagerintas tvirtumas: pridėjus nano-cinko oksido, taip pat padidinamas plastikų atsparumas, sumažinant jų jautrumą trapiam lūžimui, kai jie yra veikiami mechaninio įtempimo.
Atsparumas UV senėjimui
Apsauga nuo UV spindulių: nano-cinko oksidas veikia kaip labai efektyvus ultravioletinių (UV) spindulių sugėriklis ir apsauginis agentas, galintis ir atspindėti, ir išsklaidyti UV spinduliuotę. Elektronų perėjimai jo kristalinėje struktūroje leidžia sugerti UV energiją ir ypač efektyviai apsaugoti nuo UV spinduliuotės 300–400 nm bangų ilgių diapazone (ypač UV-B ir UV-A dalis). Taikymo scenarijai: nano-cinko oksido įtraukimas į gaminius, tokius kaip lauko PVC vamzdynai ir plastikiniai konstrukcijų profiliai (pvz., plastikiniai langų rėmai), veiksmingai sulėtina plastiko senėjimo procesą ir taip pailgina jo tarnavimo laiką.
Funkcinių medžiagų kūrimas:
Laidus plastikas: nano-cinko oksidas iš prigimties turi tam tikrą elektros laidumo laipsnį. Taikant tinkamus apdorojimo būdus,{2}}pavyzdžiui, sumaišius su laidžiais polimerais arba naudojant specialius dopingo metodus,-ji gali būti panaudota laidžių plastikų gamybai. Elektronikos pramonėje laidus plastikas naudojamas kaip antistatinės elektroninių komponentų pakuotės, elektromagnetinės ekranavimo medžiagos ir panašios paskirties medžiagos.
Savaime-išsivalantis plastikas: naudojant nano-cinko oksido fotokatalitines savybes, galima sukurti fotokatalizines plastikines medžiagas, turinčias savaiminio-valymo ir kvapo šalinimo savybes. Veikiamas šviesos nano-cinko oksidas katalizuoja organinių teršalų,-pvz., riebalų ir dulkių, -esančių ant plastiko paviršiaus, irimą. Šios medžiagos pritaikomos įvairiuose sektoriuose – nuo automobilių interjero plastikų iki buitinių plastikinių prekių, padedančios palaikyti paviršiaus švarą ir sumažinti rankinio valymo dažnumą.
