L’oxyde de zinc nanoparticulaire, ZnO, est une forme d’oxyde de zinc où le composé est formé en particules individuelles aussi petites que 20 nanomètres de diamètre. Les particules transparentes, qui filtrent efficacement la lumière ultraviolette-a (UVA) et ultraviolet-b (UVB), sont ensuite recouvertes de couches inertes de silicium ou d’oxyde d’aluminium et ont tendance à se regrouper en groupes de 200 à 500 nanomètres de diamètre. Par comparaison, le diamètre moyen d’un globule rouge humain est de 100 nanomètres. Les principales utilisations de l’oxyde de zinc sous cette forme incluent comme agent bloquant le rayonnement solaire nocif dans la lotion à l’oxyde de zinc et comme composé antibactérien et fongistatique ajouté aux revêtements transparents comme le vernis pour les surfaces en bois. D’autres utilisations de l’oxyde de zinc nanoparticulaire incluent comme revêtement protecteur contre la lumière ultraviolette (UV) sur des films plastiques pour fenêtres et lunettes, ou dans des tissus textiles fabriqués à partir de polymères synthétiques.
L’une des utilisations les plus anciennes et les plus controversées des nanoparticules d’oxyde de zinc est celle d’agent bloquant les UV dans les lotions solaires. La taille unique des particules de la crème solaire à l’oxyde de zinc et non la nature chimique du composé lui-même est ce qui pose un risque pour la santé humaine. En effet, à une si petite échelle, les nanoparticules ont une surface beaucoup plus grande par rapport à leur masse nette, ce qui peut en faire des substances hautement réactives. La taille minuscule des particules leur permet de passer la barrière hémato-encéphalique, où, dans des études sur des animaux de laboratoire, il a été démontré qu’elles tuent les cellules souches neurales formatrices (NSC). Ces cellules sont responsables de la régénération des neurones humains dans le cerveau et leur destruction pourrait conduire à d’éventuels troubles dégénératifs du cerveau.
La recherche sur le danger des nanoparticules d’oxyde de zinc, présentes dans certains aliments ainsi que dans de nombreux produits à base d’oxyde de zinc utilisés pour les soins de la peau, en est encore à ses débuts. Certaines recherches suggèrent que les particules de plus de 30 nanomètres ne présentent pas de risque accru pour la santé, tandis que d’autres recherches ont montré que toute la gamme de tailles pour les nanoparticules d’oxyde de zinc présentait des dangers. Les produits dans lesquels ils sont le plus souvent utilisés comme la gélatine à l’oxyde de zinc ou les onguents sont destinés à être appliqués à la surface de la peau. Les particules supérieures à 30 nanomètres ne peuvent pas pénétrer dans des niveaux plus profonds de tissus, bien que, si elles sont ingérées, elles présentent des risques pour le sang, les tissus pulmonaires et le cerveau. Étant donné que de nombreuses préparations industrielles de nanoparticules d’oxyde de zinc se présentent sous la forme d’une poudre blanche sèche, le plus grand risque lié à ces substances est l’inhalation accidentelle.
La préparation commerciale de nanoparticules d’oxyde de zinc peut être effectuée de manière à ce qu’aucune agglomération ne se produise et que les particules individuelles restent séparées les unes des autres. Cela leur donne à la fois une polyvalence accrue, où ils peuvent être appliqués en couches minces à la surface de tissus ou d’autres matériaux, et des risques accrus d’ingestion ou d’inhalation humaine. Les revêtements de surface sur les particules peuvent également être rendus hydrophobes ou hydrophiles en fonction de leurs besoins spécifiques, et ils peuvent être fabriqués de manière cohérente dans un diamètre de 20, 40 ou 60 nanomètres. Leur utilisation pour un large éventail de procédés de fabrication où des effets anti-corrosion, antibactériens et catalytiques sont souhaités continue d’en faire une priorité dans l’industrie à partir de 2011.