آیا نانوکپسول‌ها می توانند جای شیشه‌های عطر و ادکلن را بگیرند؟

آیا نانوکپسول‌ها می توانند جایگزین شیشه‌های عطر و ادکلن شوند؟

دانش فناوری ‌نانو توانایی به ‌دست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری و بهره‌برداری ‏از خواص و پدیده‌های این ابعاد در مواد، ابزارها و سامانه‌های نوین است. فناوری ‌نانو ‏با طبیعت فرا رشته‌ای خود در آینده در برگیرنده همه فناوری‌های امروزی خواهد بود و ‏به‌ جای رقابت با آنها مسیر رشدشان را در دست می‌گیرد و آنها را یکپارچه خواهد ‏کرد. ورود فناوری‌ نانو به عرصه عطرسازی و تولید مواد معطر نوید تحولی شگرف و ‏بنیادی را در این صنعت می‌دهد. نانوکپسول‌ها ازجمله ساختارهای نانویی هستند که ‏در مسیر ورود این فناوری‌ به عرصه عطرسازی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. با استفاده ‏از نانوکپسول‌ها می‌توان مواد معطری با رهایش کنترل‌شده یا تأخیری تولید کرد. در ‏این مطلب ارزشمند که توسط دو پژوهشگر ایرانی، عزیزی و صفری، نگارش شده، برخی از جنبه‌های گوناگون کاربرد فناوری‌ نانو در صنعت عطرسازی مورد ‏بررسی قرار گرفته است.‏

ايجــاد رايحه و بويی خوش به طور گســترده در بســیاری از عرصه ها مانند پزشــکی، داروسازی، دخانیات، نساجی، چرم سازی، کاغذسازی، و لوازم آرايشی مورد استفاده اســت؛ اين به دلیل خاصیت آنتی باکتريال و تسکین دهندگی مواد معطر است. پژوهش های زيادی در زمینه تأثیر بوهای گوناگون بر عملکرد انســانها انجام شده است. برای مثال، پژوهش ها نشان میدهد يک بوی آشنا بسیار سريعتر از يک صدا يا يک تصوير آشنا يادآور خاطره های گذشته است. آزمايش ديگری در دانشگاه پترزبورگ نشان داد افراد به کمک حس بويايیشــان و بدون ديــدن، در 95 درصد مواقع میتوانند جنسیت افراد را حدس بزنند. در آينده، فناوری نانو به قسمت مهمی از صنعت عطرسازی تبديل خواهد شد. البته اين فناوری در اين عرصه در نقطه شروع است و به طور يقین راهی طولانی در پیش دارد. اجزای اصلی در عطرها فرار و ناپايدار هســتند و اجزای فعال عطر خیلی زود در طول استفاده از بین میروند. بنابراين، ايجاد يک کنترل و ماندگاری برای اين اجزای فعال موضوعی جالب توجه است. در ســالهای اخیر، توسعه گسترده فن کپسوله کردن وسیله ای برای رهايش آهسته اجزای فعال شده است. میکروکپسوله کردن سبب کاهــش فراريت، بهبود پايــداری و همچنین ايجاد ويژگی رهايش تأخیری در مواد معطر می شود؛ اما زمانی که میکروکپســولهای حاوی عطــر برای معطر کردن پارچه ها در صنايع نســاجی استفاده شدند مشــاهده شد که اين میکروکپسولها به راحتی از پارچه ها جدا میشــوند و مواد معطر را به سختی در خــود نگه میدارند. دلیــل اين امر محدوديت در اندازه میکروکپســولها بــود. در مقیاس نانو خواص فیزيکی، شیمیايی، و زيست شناختی مواد با خواص آنها در ديگر مقیاسها متفاوت اســت. اين به سبب اندازه کوانتومی و افزايش نسبت سطح به حجم آنها اســت. نانوکپســولها از مهمترين خانواده هــای نانوذرات و از عناصر پايه فناوری نانو به شمار میروند. ساختار ويژه نانوکپسولها آنها را به گزينه ای مناســب برای بسته بندی و مصرف کنترل شده ذرات در صنايع گوناگون تبديل کرده است. به عنوان مثال، از نانوکپسولهای حاوی مواد عطر در صنايع آرايشی و بهداشتی، نانوکپسول های حاوی مواد ويتامینه و پروتئینه در صنايع غذايی، و نانوکپســول های حاوی مواد دارويی و ســلولی در پزشــکی استفاده میشــود تا از خواص ذرات کپسوله شده به نحو مؤثرتری بهره برداری شود. بايدديد آيا با ظهور فناوری نانو و تولید محصول های معطر با ماندگاری بالا صنعت عطرسازی به شکل امروزی همچنان پابرجا خواهد ماند.

عطر چیست؟

در تعريف عطر می توان گفت که عطر مجموعه ای از مواد خوشبوکننده به همراه يک حلال مناسب اســت. اجزای اصلی يک عطر را حلال يا حامل، ماده خوشــبوکننده، و مواد تثبیت کننده تشکیل میدهند.

تاریخچه عطر:

واژه عطــر از اصطلاح لاتین «perfumum» به معنای «در میان دود» مشتق شده است. صنعت عطرسازی در تمدن های کهن بین النهرين و مصر آغاز شد و بعدها در رم و ايران تکامل يافت. با وجود اين پیشرفتها، عطرسازی سنتی هندوستان (که بیشــتر رايحه هايش بر اساس بخور بود) همچنان ادامه داشت. قديمی ترين روايت عصاره گیری از گل سرخ در کتیبه ای هندی ثبت است و در کتیبه ای ديگر به نام Harshacharita -مربوط به قرن هفتم بعد از میلاد- نیز به اســتفاده از رايحه عود اشاره شده است. در سال های اخیر، باستان شناسان در جزيره قبرس در يک عطاری قديمی، مربوط به 4000 سال پیش، حداقل 60 شیشه عطر کشف کرده اند. اينها به نظر قديمی ترين عطرهای جهان هستند. پزشک و شیمیدان حاذق ايرانی، ابوعلی سینا، نخستین بار فرايند استخراج عصاره از گل ها را به وســیله تقطیر -که امــروزه رايج ترين روش عطرسازی است- انجام داد. وی ابتدا اين روش را روی گل سرخ پیاده کرد که به تولید گلاب منجر شد.

پیش از اين کشف بزرگ، عطرهای مايع مخلوطی از روغن هــا، پودر گل ها، و گیاهان خشک شــده بودند. هر دو روش بالا تأثیر قابل توجهی در صنعت عطرسازی و پیشرفته ای علمی غرب، به خصوص در علم شیمی، داشتند. دانش عطرسازی در قرن چهاردهم با گســترش اسلام به اروپا راه يافت. در ســال 1370 میلادی، يک مجارستانی، به فرمان ملکه الیزابت اين کشــور، نخستین عطر مدرن را با روغن های محلول در الکل تولید کرد. اين عطر در اروپا با عنوان HungaryWater شــهرت يافت. ممکن اســت خیلی ها گمان کنند قديمی ترين کارخانه عطرسازی بايد در پاريس يا میلان باشد، اما حقیقت اين است که نخستین کارخانه عطرسازی – که يک کارخانه خانوادگی بود – در شــهر کلن آلمان تأسیس شد. مهمترين کالایی که آنها تولید میکردند عطری بود که خودشان از مرکبات تهیه کرده بودند. عطــار ايتالیايی، جووانی ماريا فارينا، به برادرش مینويســد: «من عطــری يافته ام که مــرا ياد صبحی بهاری در ايتالیا می اندازد، عطری مانند عطر نرگس های کوهی پس از باران». فارينا مدتها بود که در شــهر کلن زندگی میکرد. او به همین دلیل اين عطر را، به اســم وطن جديد خود، EAU DE COLOGNE به معنی آب شهر کلن نامید. هنر عطرسازی در دوره رنسانس پیشرفت چشــمگیری داشت. در قرن شــانزدهم میلادی، فرانســه به قلب عطر و ادکلن اروپا تبديل شــد و کاشت گل های گوناگون برای تولید اسانس در اين کشور رونق گرفت. در قرن هجدهم، در فرانسه عطر به صورت مايعی درون بطری های شیشه ای تزيینی به بازار آمد و شیشــه های عطر کم کم بین مردم محبوبیت پیدا کرد.

حلال های مورد استفاده در عطرها:

اتیل الکل بسیار خالص به همراه مقدار کم يا زياد آب از جمله حلال های پرکاربــرد برای نگهداری مواد معطر است. میزان آب بر طبق انحلال پذیری روغن های مورد استفاده تعیین میشود. اين حلال به دلیل فراريت بالا پخــش بويی را که حامل آن اســت آسان میســازد. اتیل الکل تأثیر سويی بر پوست ندارد و واکنش خاصی نیز با مواد حلشونده نمیدهد. به منظور اســتفاده از الکل ها در صنعت عطرســازی، قبل از هر چیز بايد بوی الکل از بین برود. به اين ســبب، از مــواد برطرف کننده بو يا پیش تثبیت کننده ها استفاده میشود. اين مواد به الکل اضافه می شوند و پس از يک تا دو هفته الکل بدون بو به دست میآيد. از جمله اين مواد میتوان به صمغ و بنزوئین اشاره کرد.

معرفی تثبیت کننده ها:

بويی که از يک عطر به مشــام میرسد به وسیله مخلوطی از ترکیبات فــرار به وجود می آيد. برای حفظ بوی مطلوب يک عطر بايد از فراريت اجزای سازنده آن به طور جداگانه و با سرعت های متفاوت جلوگیری کرد. در يک محلول حاوی مواد معطر، جزيی که فراريت بالایی دارد ابتدا تبخیر میشود. به منظور يکسان ســازی ســرعت تبخیر اجزای تشــکیل دهنده عطر از تثبیت کننده ها اســتفاده می شــود. تثبیت کننده ها به ســه دسته تقسیم میشوند:

1. ترشحات حیوانی، مانند مشک و عنبر؛ 2. محصولات رزينی که بر اثر آســیب ديدگی يا به طور طبیعی از گیاهان خاصی ترشح میشوند، مانند بنزويین و صمغ يا ترپنها؛ و 3. روغنهای اسانسی که خوشبو هستند و نقطه جوش بالا 285 (ـ290 درجه سلســیوس) دارند، مانند مرموک و صندل.

مواد تثبیت کننده سنتزی:

شامل برخی از استرهای کم و بیش بی بو با نقطه جوش بالا – مانند گلیســريل دیاســتات (نقطه جــوش: 259 درجه سلســیوس) و اتیل فتالات (نقطه جوش: 295 درجه سیلســیوس) و بنزيل بنزوات (نقطه جوش: 323 درجه سلســیوس) – اســت و همچنین موادی که بوی خاصی دارند و پس از اضافه شــدن به مجموعه مواد معطر بوی خود را به آنها منتقــل میکنند، ازجمله: آمیل بنزوات، اســتوفنون، استرهای الکلی سینامیک، و استرهای اسیدی سینامیک.

مواد خوشبو کننده عطرها:

1. روغن های اســـانسی، 2. مــواد مستقـــل، 3. موادشیمیايی سنتزی يا نیم سنتزی. روغنهای اسانسی: اين روغن ها از نوع روغن های خوشــبوی فرار با منبع گیاهی هستند. البته بايد میان روغنهای به دســت آمــده از عطرگیری با روغنهای جاذب يا اســتخراجی به وسیله حلال و روغن های اسانسی بازيابی شده به وسیله تقطیر تفاوت قايل شــد. در روغن های به دست آمده از تقطیر قســمتی از مواد مورد نیاز از بین میرود. به عنوان مثال، در عصاره گل محمدی فنیل الکل در بخــش آبی محصول تقطیر از بین میرود و در عصاره بهار نارنج روغن تقطیر شــده بخش بسیار کوچکی از متیل آنترانیالت اســت، در حالی که روغن استخراج شده ممکن است حدود يک ششم اين جزء سازنده را داشته باشد.

نانو کپسول چیست؟

به هر نانو ذره ای که دارای يک پوسته و يک فضای خالی جهت قرار دادن مواد مــورد نظر در داخل آن باشد نانوکپسول گفته میشود. نانوکپسولها میتواننــد در قــرار دادن مايعات در محفظه های نانومتری، بستهب ندی نانو ذرات، جلوگیری از تماس ترکیب های فعال شــیمیايی با بافت های داخلی بدن، ايجاد محافظت محیطی و سازگاری با مواد ديگر و آســان کردن کار با نانومواد کاربرد داشته باشند. انواع گوناگونی از نانوکپسولها وجود دارند که معروفترين آنها نانوکپسولهای امولسیونی و نانوکپسولهای پلیمری هستند. نانوکپسولهای امولســیونی از مولکولهای ســورفکتانت، مانند فسفولیپیدها که از يک طرف آبدوست و از طرف ديگر آبگريز هســتند، تشکیل میشــوند. برای ساخت نانوکپسولهای پلیمری از پلیمرها استفاده میشود. فرايند اصلی ســاخت اين نانوکپسولها پلیمريزاســیون امولسیونی است. نانوکپسولهای پلیمری، برخالف نانوکپســولهای امولســیونی، با پیوندهای کووالانسی قدرتمندی به يکديگر میچســبند و از اســتحکام خاصی برخوردارند.

نانوکپسولها به ســبب گستردگی کاربردهايشان توسعه زيادی پیدا کردهاند. نانوکپسولها میتوانند آبدوســت يا آبگريز باشــند. اين خاصیت سبب میشود که رفتار کاملاً هوشمند داشته باشند به اين معنا که نانوکپسولهای آبدوست میتوانند در آب حل شوند و نانوکپسولهای آبگريز میتوانند در چربــی حل شــوند و در آب حل نشــوند. از نانوکپسولهای امولسیونی میتوان به طور گسترده در صنايع آرايشــی، دارورســانی، و برای رهايش کنترل شده و تأخیری عطر، ادکلن، و آفتکشها استفاده کرد.

فناوری نانو و لباس هایی با بوی خوش:

در دنیای امــروز تولیدکننده های محصول های معتبر دارای برند خاص خود هســتند؛ با افزايش روز افــزون اهمیت برنــد بــرای تولیدکننده ها، متقلبان نیز در پی کپی برداری از برند آنها و ارايه محصول های تقلبی در بــازار برآمده اند. اين کار ضررهای فراوانــی به تولیدکننده های اصلی وارد کرده است و اين تولیدکنندگان به طور مرتب در پی روشهايی هستند که مشتريانشان بتوانند از طريق آنها محصول های اصلی را از محصولهای تقلبی تشــخیص دهند. برخــی از اين تلاش ها، مانند نصب هولوگرام، موثر واقع شــده است، اما در اين میان فناوری نانو توانســته است چارهای بــرای اين موضوع بیانديشــد. ايجــاد يک بوی خوش همیشــگی در لباس که با شست و شو از بین نمیرود راهکاری است که اين فناوری برای تولیدکنندگان پوشــاک به ارمغان آورده است. از اين روش برای تولید لباس های معطری استفاده شــده اســت که بوی خوش آنها جزيی از برند تولیدکننده محسوب میشود. شرکت عطرسازی QuestInternational در هلند از نانوذرات آلی برای اين مقصود اســتفاده میکند. شرکت آمريکايی Fragrances and Flavours International IFF نیز از فناوری کپسوله کردن و رهايش برای تولید لباسهای معطر برنددار اســتفاده میکند. اين شرکت لباسهايی را با نام perception sensory وارد بازار کرده است.

ادکلن خوردنی، ادکلنی که از پوست تراوش می شود:

ادکلن خوردنی کپسولی است که در بدن متابولیزه شده و عطر آن از پوست شخص متصاعد میشود. نانو مواد گوناگــون موجود در پارچه لباسها نیاز مــا را به اســتفاده از عطر کــم میکنند و عطر زدن به صورت امروزی منسوخ خواهد شد. شايد ايــن موضوع ديدگاه تیم ســازنده عطر خوردنی بوده است، اختراعی که با آن میتوانید کپسولی را ببلعید و شــاهد متصاعد شدن عطر از پوست بدنتان باشید. اين کپســول حاوی مولکولهای چربی معطری اســت که از جنس مولکولهای چربــی معمــول در بــدن هســتند. وقتی این چربی ها وارد فرایند سوخت و ساز بدن می شوند، به وسیله آنزيم ها شــکافته و مولکولهای معطر متصاعد میشــوند و از طريق تعريق به ســطح پوست میرســند؛ پس از آن، پوست مانند يک ریز شگافنده عمل کرده و مطابق با شرایط آب و هوايی، محیط، استرس درونی، تمرين، يا بوی خاص بدن فرد، ذرات معطــر را به هوا متصاعد میکند.

نوک های مداد معطر:

شرکت lead Ainsupplio نوکهای مداد معطر تولید کرده اســت. نوک مداد شامل کپسول های بســیار کوچکی است که عطر و رايحه را در خود ذخیره میکنند. در تمام نمونه های قبلی عطرها در جوهر خودکار بودند و عطر مخلوط در جوهر بوده است. در اين محصول عطرها در کپسولهای نانومتری محصور شده اند. با کشیدن نوک بر روی کاغذ، اين کپســولهای کوچک آزاد میشوند و رايحه خوبی ايجاد می شود.

عطر درمانی:

آروماتراپــی در اصطلاح بــه رايحه درمانی يا عطر درمانی نیز معروف اســت کــه از طريق راه تنفسی با شناسايی گیاهان خوش عطری که دارای خواص درمانی هستند انجام میگیرد. عطردرمانی به وسیله ماسک تنفسی نانو آنتی باکتريال گیاهی با استفاده از اســانس گیاهان طبیعی به درمان بیماری ها کمک میکند. محمد مقدسی، مخترع اين ماسک، میگويد: «اين ماسک با اين ترکیبها هیــچ مشــابهی در جهان نــدارد. ضدباکتری و ضدويروس اســت و از انتقــال 654 نوع باکتری و ويــروس از راه تنفــس جلوگیــری میکند». اين ويژگی به دلیل اســتفاده از ذرات نانو نقره ای است که در ســاخت اين محصول به کار رفته اند. ماســکهای آنتی باکتريال معطر اولین دسته از ماســک های تنفسی هســتند که دارای خواص درمانی و رايحه هستند.

نتیجه گیری:

تاريخ دانش بشر پديده های متعدد و فراوانی را در صفحه صفحه خود جای داده است. ورود فناوری نانو به صنعت نســاجی و صنعت عطر و ادکلن ســازی ســبب تغییرهای شگرفی در اين صنايع خواهد شد. توانايی کپسوله کردن مواد در مقیاس نانو و کاربردشــان در صنايع تحوالت بنیادينی ايجاد میکند. درواقع، يافتن نانوکپسولهای مناسب برای کاربردهای ويژه میتوانــد توانايی اين نانوحاملها را آشــکار کند. دانســتن اينکه فناوری نانو تا چه اندازه میتواند در عرصه صنعت عطرســازی پیش برود نیازمند صبر و حوصله اســت. بايد ديد آيا اين نوآوری در صنعت مورد استقبال قرار میگیرد يا اينکه مردم شیشــه های متنوع و زيبای عطــر و ادکلن خود را بر منســوجات معطر ترجیح می دهند.

فروشگاه اینترنتی عطر و ادکلن فرانس شاپ: گالری عطر فرانس پاریس