手机散热材料技术破解少儿防晒难题

    传统防晒市场一直面临“三重困境”。物理防晒剂相对安全，但质感厚重、假白；化学防晒剂肤感轻薄却可能渗透致敏，对少儿敏感肌群体不够友好。如何在“防护、安全、肤感”三者之间找到平衡？始终困扰着研发者。

    一支广东研发团队在国际顶级材料学期刊《Nano-Micro Letters》（影响因子36.3）上发表的研究成果，为这道难题提供了全新的解法。该项研究被国际审稿人高度评价为“近二十年防晒领域重大进展”，甚至被认为“重新定义了防晒设计”。

    而这项技术成果突破的背后，是一项意想不到的跨界创新。

    ●南方日报记者 李劼

    手机散热系统里的“灵光一闪”

    “大家可能会好奇，材料科学与美妆行业有何关联？我们所做的前沿研究又如何与少儿护肤互补，并实现跨界融合？”论文参与者、中国科学院深圳先进技术研究院首席科学家成会明，在此前举办的研发分享会上道出了这项防晒技术的起源——始于手机散热系统的材料学探索。

    在手机行业，屏幕与芯片运行时产生的高热，需要散热材料同时做到“高效散热”与“高透光性”，传统材料却很难兼顾。

    清华大学副教授、海龟爸爸首席科学顾问丘陵，曾在与荣耀、vivo等品牌合作中，带领团队攻克该难题。他们通过结构改性技术，将兼具高透光与高效散热特性的二维氮化硼材料成功应用于手机散热系统。

    正是这段经历，为丘陵跨界化妆品提供了灵感。他想到：如果改变传统二氧化钛防晒剂的球形结构，将其变成如散热膜一般的“超薄片层”，是不是就能从材料底层解决防晒材料长期的核心痛点？丘陵团队与海龟爸爸羲和实验室联合攻关，首次将手机制造核心技术中的“材料分子结构优化”理念引入护肤领域，成功研发出新型结构的二维片层二氧化钛。

    实验数据显示，材料改进之后，这种片层状二氧化钛不仅可以屏蔽紫外线，还可以对特定的波段进行阻隔，既能挡住让人晒黑的光，也能挡住让人晒伤的光；同时，保持可见光高透过性。

    更令父母消费者们关注的是，从生物安全性来说，许多传统防晒剂粒子直径小，或多或少会渗入皮肤，而片层状二氧化钛涂抹至皮肤上，吸收率不到1%，低于传统材料的70%以上，从而有助降低防晒剂渗入皮肤致敏的风险。

    有望成为未来防晒剂明星材料

    二氧化钛是一种多功能无机化合物，主要作为物理防晒剂、增白剂和稳定剂使用，广泛应用于防晒产品、涂料、塑料、食品及药品等领域。在广东工业大学生物医药学院二级教授、交叉研究院院长杜志云院士看来，“将二维片层二氧化钛应用于防晒，为行业开辟了新路径。凭借其高透明度、强效紫外线防护、更高的安全性和可定制性，二维片层二氧化钛有望成为下一代物理防晒剂的明星材料，催生一系列兼具高安全性与卓越功效的未来产品”。

    例如高端防晒产品，这是最直接和最主要的应用方向。二维片层二氧化钛“高防护+高透明”的特性非常适合用于开发高SPF/PA值且肤感极佳的日用防晒霜、防晒乳液、喷雾等，满足消费者对防晒效果和美观的双重需求。还有敏感肌专用防晒：其低渗透性和低光毒性使其成为针对儿童、婴幼儿以及敏感肌肤设计防晒产品的理想候选材料，安全性更高。

    尽管前景光明，该材料从实验室走向大规模商业化应用还面临一系列挑战。

    例如规模化生产成本：目前其制备工艺可能比传统纳米二氧化钛的制备更为复杂和昂贵。降低成本、实现稳定可控的大规模生产是亟待解决的问题。同时，尽管初期研究结果显示安全性表现优异，但作为一种全新材料，它仍需进行更全面、更长期的毒理学和人体安全性评估，以符合全球各国监管机构的要求。

    杜志云期待道：“随着技术的不断进步和研究的深入，二维片层二氧化钛很可能在未来几年内逐渐从实验室走向市场，为化妆品行业带来新的变革。”

    跨学科研发创新正成趋势

    据了解，《Nano-Micro Letters》代表材料科学与纳米技术领域的国际一线水平，目前影响因子高达36.3，五年平均影响因子（IF）达30.1。根据2025年《期刊引证报告》，该刊在物理、化学、生物及药学等跨学科纳米/微米尺度研究三个学科领域位列全球前2%。

    可以说，海龟爸爸团队此次突破性的成果，展现了中国企业在材料应用领域的跨界创新能力。

    “随着化妆品行业研发创新向纵深发展，多学科协同与跨学科融合已成为驱动产业升级的新趋势。”杜志云院士表示，今后像海龟爸爸这样的跨学科研究成果会越来越多。

    国内化妆品原料长期受制于人的核心原因，除起步晚于国外之外，更在于过去较长时间内，行业主要依托化学学科发展，产品定位长期停留在精细化工层面。

    而如今，随着消费者对产品品质与功效的要求不断提高，化妆品研发已不再仅仅是“元素周期表”的简单组合。皮肤科学、生命科学、生物医学，乃至人工智能等学科正以前所未有的速度融入美妆产业。许多前沿技术正从其他行业加速迁入，跨界赋能护肤品创新。

    少儿防晒市场规模正在崛起

    这项高含金量论文的背后，是正在迅速崛起的消费新需求。据知行战略咨询数据，随着防晒意识普及，防晒产品已从季节性消费品转变为全年必备护肤步骤，细分赛道迎来爆发式增长。目前，抖音、天猫等平台的婴童护肤市场规模已达30亿—40亿元，其中儿童防晒占了可观份额。

    小红书《2024父母观察报告》中提到，如今年轻父母流行“把孩子当搭子”——一起出门运动、逛吃、看世界，防晒自然成了刚需产品。

    国家药监局最新数据表明，截至今年6月，防晒化妆品备案数达1159款，其中儿童防晒产品112款，同比增幅高达46.05%，远超整体防晒品类14.52%的增速。

    海龟爸爸品牌负责人表示，新一代父母育儿观念显著升级，他们不只防晒黑，更防光老化和累积损伤，儿童防晒正从“可选”变为“刚需”。亲子户外露营、体育训练、假日出游等生活方式逐渐常态化，也延长了儿童户外时长，推动市场对高倍、持久、便捷型儿童防晒产品的细分需求。

    中研普华研究院报告指出，新一代父母对儿童护肤品秉持“安全+功效”双重诉求。超九成家长将“无添加有害物质”视为首要标准，推动企业品质升级、加大研发投入。生物发酵技术、植物干细胞培养等新型原料研发正在加速，专利申请量显著增长。

    可以预见，属于少儿防晒的“硬核时代”，正在到来。统筹 姚翀