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只需10分钟,新型无毒耐洗染发剂让你重返20岁

材料前沿科技2019-05-28 00:08:34

染发剂是给头发染色的一种化妆品大多数染发剂产品通过一系列氧化性染料形成化学反应永久改变头发颜色。该方法通常涉及使用碱(例如氨)在头发表面上膨胀并张开角质层鳞片,使得芳香族胺和/或基于酚的着色剂可以深入头发内部,而整个过程通常需要几小时才能完成。其中,对苯二胺是染发剂中必须用到的一种着色剂,是国际公认的一种致癌物质。另一方面,不含对苯二胺的染发剂只能暂时着色,在几次洗涤后颜色就会褪去。

为了找到一种更健康的使头发重回乌黑靓丽的方法,科研人员将目光转向无毒的石墨烯。他们首先制备了氧化石墨烯,再用维生素C进行还原,并将其与生物质壳聚糖凝胶混合就得到无毒高效的染发剂。使用时,只需将黑色的凝胶均匀涂抹在头发上,等待10分钟让凝胶干燥,染色效果在30次洗涤之后仍保持良好。石墨烯基染料还可为头发赋予光学,电学,热学和生物化学性质,提高舒适度和时尚美容度。

▲ 使用石墨烯染发剂前后头发宏观(A)与微观(B)对比


 高粘附性 

石墨烯染发剂不是通过化学反应改变发色,其染发原理是石墨烯/壳聚糖凝胶在干燥后牢固地粘附于头发上并且不易被洗掉。这是因为壳聚糖可以通过其氨基和羟基与头发的角蛋白强烈作用,所以这种基于石墨烯的染发剂的非常稳定,在30次水洗之后仍保持原有的黑色。

▲ (A)30次洗涤后石墨烯染色头发仍然乌黑

(B)普通染发剂仅1洗涤0次就掉色

 消除静电 

此外,这种染发剂凭借石墨烯的导电性,能够非常有效地消除头发上的静电荷。由于头发是绝缘的,容易积累摩擦起电产生的电荷,让头发容易产生不舒服的"飘浮"现象,尤其是在寒冷干燥的天气中。如图所示,未涂覆的头发(图A)和用商业黑色染料处理的头发(图B)均表现出静电现象。相反,石墨烯涂层使头发具有优异的抗静电性能以消除静电累积(图C)。

▲ (A)为染色头发的静电积累现象

              (B)普通染色剂不能消除静电积累现象

           (C)石墨烯染色剂可以消除静电积累


除了时尚之外,石墨烯染发剂所具有的新功能可能还有其他用途。例如,抗静电头发可用于开发仿生机器人,以降低嵌入式电子设备的静电干扰;高导电的发束也可以与皮肤成为或"真皮电子"接口或成为可穿戴设备中的功能元件。在停止使用后,涂有石墨烯的头发废弃物可以很容易地转化成能量储存材料或生物传感材料


参考文献:DOI: 10.1016/j.chempr.2018.02.021