Исследователи из университета Калифорнии, Сан-Диего, США, в сотрудничестве с ученым из Цюриха, Швейцария, опубликовали новые данные о структуре и механике волос, которые будут способствовать разработке нанотехнологий в сфере ухода за волосами.
В прошлом месяце журнал Materials Science and Engineering опубликовал результаты работы американско-швейцарской команды в статье, озаглавленной «Структура и механическое поведение человеческих волос». Учёные заявляют: «Понимание механического поведения волос в различных условиях расширяет наши знания в области науки о биологических материалах и вносит определённый вклад в косметическую промышленность».Исследователи задались целью лучше понять, как функционирую волосы в надежде, что эта информация будет иметь более широкое применение. Помимо того, что она актуальна для косметической промышленности в области ухода за волосами, учёные предложили, что новые данные могут даже вдохновить разработчиков на создание новых биомиметических материалов для производства бронежилетов.
По словам ведущего автора статьи Марка Мейерса: «Природа создает множество интересных материалов. Мы заинтересованы в понимании взаимосвязи между их структурой и свойствами для разработки синтетических материалов и конструкций, повторяя творения природы, которые в некоторых случаях имеют более высокую производительность, нежели существующие».
Исследователи обнаружили, что есть дифференциальная скорость реакции между внешним слоем волоса и его матрицей, что позволяет волосам переносить феноменальные нагрузки. На наноуровне волокна внешнего слоя волос представляет собой тысячи связанных между собой спиралевидных цепочек молекул, называемых альфа-спиралями. Когда волосы деформируются, эти спирали раскручиваются и превращаются в гофрированную структуру. Именно эта особенность позволяет локонам менять форму без каких-либо повреждений.
Ян Юй, один из авторов статьи, специализирующийся на наноинженерии, отмечает, что в некоторой степени изменения носят обратимый характер, но всё же наступает момент, после которого волосы не могут вернуться в предыдущее состояние. Исследование этой группы уникально тем, что впервые было обнаружено доказательство подобной трансформации. Что же касается зависимости поведения волос от внешних условий, то вода и тепло являются в этом плане доминирующими факторами. При температуре выше 60°C волосы, подверженные постоянным повреждениям, ломаются быстрее даже при менее сильных деформациях.
В условиях повышенной влажности волос может быть деформироваться до 80%, не разрываясь. Для сухих волос это показатель равен 50%. Исследователи заявляют, что вода преимущественно смягчает волосы, входит в матрицу и разрывает серные связи, объединяющие нити внутри пряди волос. В настоящее время учёные работают над тем, чтобы лучше понять, как вода изменяет свойства и поведение волос, в том числе, почему их мытье возвращает локонам первоначальное состояние.
Источник: Scientists look at hair on a nanoscale
Тэги: волосы инновации исследование
