El óxido de zinc de nanopartículas, ZnO, es una forma de óxido de zinc donde el compuesto se forma en partículas individuales de hasta 20 nanómetros de diámetro. Las partículas transparentes, que filtran eficazmente la luz ultravioleta-a (UVA) y ultravioleta-b (UVB), se recubren luego con capas inertes de silicio u óxido de aluminio y tienden a agruparse en grupos de 200 a 500 nanómetros de diámetro. En comparación, el diámetro promedio de un glóbulo rojo humano es de 100 nanómetros. Los principales usos del óxido de zinc en esta forma incluyen como agente bloqueador de la radiación solar dañina en una loción de óxido de zinc y como un compuesto antibacteriano y fungistático agregado a recubrimientos transparentes como barniz para superficies de madera. Otros usos del óxido de zinc en forma de nanopartículas incluyen como recubrimiento protector de luz ultravioleta (UV) en películas de plástico para ventanas y anteojos, o en telas textiles hechas de polímeros sintéticos.
Uno de los usos más tempranos y controvertidos del óxido de zinc de nanopartículas es como agente bloqueador de rayos UV en lociones de protección solar. El tamaño único de las partículas en el bloqueador solar de óxido de zinc y no la naturaleza química del compuesto en sí es lo que representa un riesgo para la salud humana. Esto se debe a que, a una escala tan pequeña, las nanopartículas tienen una superficie mucho mayor en comparación con su masa neta, lo que puede convertirlas en sustancias altamente reactivas. El diminuto tamaño de las partículas les permite atravesar la barrera hematoencefálica, donde, en estudios con animales de laboratorio, se ha demostrado que destruyen las células madre neurales formativas (NSC). Estas células son responsables de la regeneración de neuronas humanas en el cerebro y su destrucción podría conducir a eventuales trastornos cerebrales degenerativos.
La investigación sobre el peligro de las nanopartículas de óxido de zinc, que están presentes en algunos alimentos, así como en muchos productos de óxido de zinc utilizados para el cuidado de la piel, aún se encuentra en sus primeras etapas. Algunas investigaciones sugieren que las partículas de más de 30 nanómetros de tamaño no representan un riesgo mayor significativo para la salud, mientras que otras investigaciones han encontrado que toda la gama de tamaños de las nanopartículas de óxido de zinc presentaba peligros. Los productos en los que se utilizan con mayor frecuencia, como la gelatina de óxido de zinc o los ungüentos, están destinados a aplicarse en la superficie de la piel. Las partículas de más de 30 nanómetros no pueden pasar a niveles más profundos de tejido, sin embargo, si se ingieren, representan un riesgo para la sangre, el tejido pulmonar y el cerebro. Dado que muchas preparaciones industriales de óxido de zinc en forma de nanopartículas se encuentran en forma de polvo blanco seco, el mayor riesgo de estas sustancias es la inhalación accidental.
La preparación comercial de nanopartículas de óxido de zinc se puede realizar de manera que no se produzca aglomeración y las partículas individuales permanezcan separadas entre sí. Esto les da tanto una mayor versatilidad, donde se pueden aplicar en capas delgadas a la superficie de telas u otros materiales, como un mayor riesgo de ingestión o inhalación humana. Los revestimientos superficiales de las partículas también se pueden fabricar para que sean hidrófobos o hidrófilos dependiendo de sus necesidades específicas, y se pueden fabricar de forma uniforme en un diámetro de 20, 40 o 60 nanómetros. Su uso para una amplia gama de procesos de fabricación donde se desean efectos anticorrosión, antibacterianos y catalíticos continúa convirtiéndolos en un foco de atención en la industria a partir de 2011.