Het is een probleem dat de schoonheidsindustrie al meer dan een eeuw teistert:te vaak verven kan uw zijdezachte lokken onherstelbaar beschadigen.

Nu heeft een team van de Northwestern University materiaalwetenschap gebruikt om dit eeuwenoude probleem op te lossen. Het team heeft supermateriaal grafeen gebruikt om een ​​nieuwe haarverf te ontwikkelen die niet giftig is. niet beschadigend en gaat vele wasbeurten mee zonder te vervagen. Het geleidende karakter van grafeen opent ook nieuwe mogelijkheden voor haar, zoals het omzetten in in situ elektroden of het integreren met draagbare elektronische apparaten.

De studie werd vandaag (15 maart) online gepubliceerd door het tijdschrift Chemo . Jiaxing Huang, hoogleraar materiaalkunde en techniek aan de McCormick School of Engineering van Northwestern, leidde het onderzoek.

Vervend haar lijkt misschien eenvoudig en gewoon, maar het is eigenlijk een geavanceerd chemisch proces. De nagelriem genoemd, de buitenste laag van een haar is gemaakt van cellen die elkaar overlappen in een schaalachtig patroon. Commerciële kleurstoffen werken door het gebruik van agressieve chemicaliën, zoals ammoniak en bleekmiddel, om eerst de schubben van de haarschubben open te wrikken om kleurstofmoleculen binnen te laten en vervolgens een reactie in het haar teweeg te brengen om meer kleur te produceren. Dit proces zorgt er niet alleen voor dat het haar kwetsbaarder wordt, sommige van de kleine moleculen zijn ook behoorlijk giftig.

Huang en zijn team hebben schadelijke chemicaliën volledig omzeild door gebruik te maken van de natuurlijke geometrie van grafeenplaten. Terwijl de huidige haarkleurmiddelen een cocktail van kleine moleculen gebruiken die werken door het haar chemisch te veranderen, grafeenplaten zijn zacht en flexibel, dus ze wikkelen zich rond elk haar voor een gelijkmatige vacht. De formule van Huang bevat ook eetbare, niet-giftige polymeerbindmiddelen om ervoor te zorgen dat het grafeen blijft plakken - en minstens 30 wasbeurten meegaat, dat is de commerciële eis voor permanente haarverf. Bijkomend voordeel:grafeen is antistatisch, dus het houdt vliegreizen in de winter tot een minimum beperkt.

"Het is vergelijkbaar met het verschil tussen een natte papieren handdoek en een tennisbal, "Huang legde uit, de geometrie van grafeen vergelijken met die van andere zwarte pigmentdeeltjes, zoals roet of ijzeroxide, die alleen kan worden gebruikt in tijdelijke haarkleurmiddelen. "De papieren handdoek gaat veel beter wikkelen en plakken. De balachtige deeltjes zijn veel gemakkelijker te verwijderen met shampoo."

Deze geometrie draagt ​​er ook toe bij waarom grafeen een veiliger alternatief is. Terwijl kleine moleculen gemakkelijk kunnen worden ingeademd of door de huidbarrière gaan, grafeen is te groot om het lichaam binnen te gaan. "Vergeleken met die kleine moleculen die in de huidige haarkleurmiddelen worden gebruikt, grafeenvlokken zijn gigantisch, ' zei Huang.

Sinds grafeen - het tweedimensionale netwerk van koolstofatomen - in 2004 op het wetenschappelijke toneel verscheen, de mogelijkheden voor het veelbelovende materiaal leken bijna eindeloos. Met zijn ultrasterke en lichtgewicht structuur, grafeen heeft potentieel voor vele toepassingen in hoogwaardige elektronica, materialen met hoge weerstand en energieapparaten. Maar de ontwikkeling van die toepassingen vereist vaak dat grafeenmaterialen structureel zo perfect mogelijk zijn om buitengewone elektrische, mechanische of thermische eigenschappen.

De belangrijkste eigenschap van grafeen voor de haarverf van Huang, echter, is gewoon de kleur:zwart. Dus het team van Huang gebruikte grafeenoxide, een imperfecte versie van grafeen die goedkoper is, meer beschikbaar geoxideerd derivaat.

"Onze haarverf lost een reëel probleem op zonder afhankelijk te zijn van grafeen van zeer hoge kwaliteit, die zeer moeilijk te maken is, " Huang zei. "Ik voel me optimistisch over deze toepassing."

Nog altijd, toekomstige versies van de kleurstof kunnen op een dag mogelijk gebruikmaken van de opmerkelijke eigenschappen van grafeen, inclusief het zeer geleidende karakter ervan.

"Mensen zouden deze kleurstof kunnen aanbrengen om het haar aan het oppervlak geleidend te maken, Huang zei. "Het kan dan worden geïntegreerd met draagbare elektronica of een geleidende sonde worden. We worden alleen beperkt door onze verbeelding."

Tot dusver, Huang heeft haarverf op basis van grafeen ontwikkeld in meerdere tinten bruin en zwart. Volgende, hij is van plan om met meer kleuren te experimenteren.