Mesure de l'indice d'une crème

Il existe deux manières de mesurer l'indice d'une crème solaire, qui se définit en Facteur de Protection Solaire, ou SPF en anglais. Cet indice correspond à la capacité du produit à absorber ou à réfléchir le rayonnement ultraviolet.

La première manière nécessite des volontaires : on définit des zones de leurs peau, et on applique sur certaines le produit à tester. Puis on irradie toutes les zones et on peut ainsi déterminer la quantité d'énergie nécessaire pour provoquer un érythème, c'est à dire un "coup de soleil", sur la  zone de la peau du volontaire, avec crème et sans crème. A partir de cette valeur, on peut calculer l'indice SPF.

Cependant, cette méthode est longue, coûteuse et peu reproductible au vu de la grande variété existant entre les peaux : différents phototypes feront plus ou moins vite une réaction érythémale, faussant les résultats obtenus.

La deuxième méthode consiste à appliquer le produit sur une plaque, et à mesurer à l'aide un appareil son absorbance. Il s'agit d'un paramètre qui varie en fonction de l'indice et qui permet donc de mesurer le SPF du produit en appliquant la formule suivante :

Nous donnons cette formule à titre indicatif car elle met en jeu des paramètre trop complexes pour notre niveau. E et S sont des paramètres fixes qui ont déjà été mesurés lors d'autres expériences, T est la "transmittance" et ∆ l'absorbance. De plus, le calcul s'effectue pour un rayonnement UV compris entre 290 et 400 nm ; cette fourchette correspond à celle des UV envoyés par le Soleil qui parviennent jusqu'à la Terre.

Voici maintenant la description de l'expérience proprement dite.

• On applique d'abord de la glycérine sur une première lame afin de "faire un blanc" : c'est en quelque sorte le témoin qui permettra à l'appareil de mesurer correctement les valeurs. Lorsqu'il mesure, l'appareil fait un "flash" lumineux et les valeurs s'affichent immédiatement à l'écran.
• On prépare ensuite 3 lames sur lesquelles on met quelques gouttes de produit, environ 50 mg, qu'on étale jusqu'à ce qu'il n'y ait plus que 15 mg sur chacune. En attendant la mesure, on place les plaques à l'obscurité car la plupart des filtres à UV sont photosensibles, c'est-à-dire que la lumière peut les dégrader et donc fausser les résultats.
  • Il est également possible de mesurer la dégradation que subit un produit solaire pendant 2 heures d'exposition à une lumière similaire à celle du Soleil : un produit d'indice 60 peut devenir un produit d'indice 30 en deux heures, ce qui explique que la plupart des dermatologues conseillent de renouveler l'application toutes les 2 heures.

• Chaque plaque est mesurée en 9 points, ce qui permet d'obtenir 27 valeurs de transmittance, et de calculer entre elles la moyenne et l'écart-type.
• Après la mesure, il suffit de laisser le logiciel calculer l'indice moyen et tracer la courbe de transmittance, ainsi que la valeur de la longueur d'onde critique qui correspond à la longueur d'onde à partir de laquelle moins de 90% des radiations sont absorbées ou réfléchies. La longueur d'onde critique minimale pour un produit solaire est d'environ 370 nm.