Sunscreen merupakan suatu produk yang mengandung senyawa kimia yang memiliki kemampuan untuk menyerap, menyebarkan, atau memantulkan sinar UV yang mengenai kulit kita. Sunscreen digunakan untuk melindungi fungsi dan struktur kulit manusia. Ia juga digunakan untuk melindungi kulit dari kerusakan akibat sinar UV. Sinar UV merupakan salah satu cahaya yang dipancarkan matahari pada rentang panjang gelombang 200-400 nm. Sinar UV terdiri dari UV A, UV B dan UV C, sinar UV yang paling banyak mengenai permukaan bumi adalah UVA dan UVB. UV A sekitar 90-99% dan UV B sekitar 1-10% akan masuk ke kulit kita dan menyebabkan efek biologis dan metabolik, seperti kulit kemerahan (eritema), terbakar akibat sinar matahari, penuaan dini pada kulit, hingga kanker kulit. Sedangkan UV C mempunyai energi paling besar sehingga tidak dapat sampai ke permukaan bumi karena terserap oleh lapisan ozon.
Saat ini, salah satu permasalahan tersulit dalam industri kosmetik adalah menemukan produk pelindung sinar matahari (Sunscreen) yang akan melindungi kulit dari efek radiasi matahari yang berbahaya dan tidak terkendali serta aman bagi konsumen. Produk tabir surya komersial biasanya mengandung filter kimia (chemical sunscreen) dan fisik (physical sunscreen).
Chemical sunscreen meliputi senyawa organik yang mengandung gugus kromofor yang menyerap radiasi UV. Berdasarkan jangkauan serapannya, filter kimia dapat dibagi menjadi filter yang menyerap radiasi UVA dan radiasi UVB, dan filter dengan jangkauan luas. Sebaliknya, physical Sunscreen dirancang untuk memblokir, menyebarkan, dan memantulkan sinar UV untuk melindungi kulit. Chemical sunscreen lebih sering disebut sebagai ‘sunscreen’ saja, ciri khas yang dimiliki oleh chemical sunscreen pun berbeda dengan physical sunscreen. Berikut ciri-ciri dari chemical sunscreen yang perlu kamu ketahui:
- Memiliki tekstur yang ringan dan mudah menyerap di kulit
- Baru aktif bekerja setelah 20-30 menit diaplikasikan pada kulit
- Tidak meninggalkan whitecast, namun rentan menyumbat pori yang dapat menyebabkan masalah kulit seperti minyak berlebih, jerawat, dan komedo
Physical sunscreen atau juga dikenal dengan sunblock. Tidak hanya nama yang berbeda, Physical sunscreen dapat melindungi kulitmu dari sinar UVA dan UVB, serta aman digunakan pada bayi dan ibu hamil. Selain itu, physical sunscreen juga memiliki ciri-ciri yang khas sehingga mudah dikenali oleh banyak orang. Ciri-ciri tersebut adalah:
- Memiliki tekstur padat, kental dan cenderung lengket di kulit
- Langsung aktif bekerja melindungi kulit setelah diaplikasikan pada kulit
- Meninggalkan whitecast pada kulit, namun tidak menyumbat pori-pori
Bisa kita ketahui, Chemical sunscreen memiliki sifat yang bertolak belakang dengan physical sunscreen. Hal ini dikarenakan kedua jenis sunscreen ini diformulasikan dengan kandungan yang berbeda.
Physical sunscreen yang paling umum digunakan adalah titanium dioksida (TiO2) di dan seng oksida (ZnO). TiO2 merupakan senyawa padat anorganik yang bersifat tidak stabil, tidak larut dalam air, tidak mudah menguap secara kimia, dan bersifat pasif secara biologis. TiO2 memiliki kemampuan yang kuat dalam menyerap sinar UV dan indeks bias yang tinggi. Dengan kemampuan memantulkan sinar UVA dan UVB secara bersamaan, TiO2 dapat digunakan sebagai pelindung UV karena sifat semikonduktornya yang sangat baik, Dengan fungsi tersebut, TiO2 digunakan sebagai tabir surya dan juga digunakan sebagai bahan kosmetik.
      Efisiensi filter anorganik berhubungan dengan ukuran dan dispersi partikelnya. Ukuran partikel optimal untuk perlindungan UVA dan UVB tinggi tetapi transparansi yang baik adalah antara 40 nm dan 60 nm. Keuntungan penggunaan bahan dalam skala nanometer adalah menghilangkan efek pemutihan kulit yang terjadi jika menggunakan kosmetik fotoprotektif yang mengandung titanium dioksida dalam skala makro. Saat ini, sunscreen nano banyak diminati karena partikel berukuran nano menghilangkan kekeruhan alami dari komponen sunscreen berukuran mikro tanpa mempengaruhi kinerja pemblokiran sinar UV, dan juga dapat meningkatkan efisiensi menyerap sinar UV.
      Bersumber dari Limsakul dkk (2023) menyatakan bahwa cara memperoleh TiO2 yang bagus untuk sunscreen harus melaluo proses kalsinasi karena pada saat sintesis TiO2 dengan reaksi hidrotermal hanya akan menghasilkan hidrogen titanat (H2Ti3O7) yang merupakan fasa tidak stabil, maka untuk mendapatkan fase stabil harus dikalsinasi dengan tujuan menghilangkan molekul air (H2O), selanjutnya struktur kristal TiO2 akan terbentuk.
      Proses kalsinasi dengan suhu 700 merupakan hasil optimum sebagai sunscreen dengan ukuran dan struktur partikel nano yang lebih pendek dan memberikan hasil perlindungan terhadap sinar matahari (SPF) sebesar 1,49.
      Bila ditinjau dari ukuran partikel TiO2 dalam sunscreen semakin kecil ukuran partikel maka nilai SPF yang diperoleh semakin tinggi. Secara umum diketahui bahwa formulasi dengan nilai ukuran partikel terendah memberikan perlindungan tertinggi terhadap sinar UV (SPF) dan diketahui bahwa nilai SPF yang tinggi dapat dicapai dengan bantuan titanium dioksida. Menurut perangkat yang digunakan dalam industri untuk produksi produk sunscreen, sebagian besar formulasinya memiliki ukuran partikel titanium dioksida diantara 40-60 nm. Hal ini mengurangi kekhawatiran tentang penetrasi titanium dioksida pada kulit dan dapat mengurangi efek putih pada kulit.
      TiO2 digunakan dalam sunscreen harus dengan konsentrasi muatan 2–25% untuk mencapai SPF yang lebih tinggi, dengan kata lain konsentrasi TiO2 nanopartikel harus ditingkatkan untuk meningkatkan jumlah SPF. Cara lain untuk menghasilkan SPF lebih tinggi adalah dengan melapisi nanopartikel dengan cangkang SiO2 atau Ag struktur nano. Lapisan silika (TiO2/SiO2) membuat bahan tidak terlalu berbahaya, dan lapisan perak (TiO2/Ag) memperkaya bahan dengan sifat antibakteri sehingga dapat meningkatkan celah pita energi TiO2 dan membantu meningkatkan nilai SPF.
