Структура волос на службе производства бронежилетов

Исследователи из США в сотрудничестве с коллегами из Швейцарии представили последние данные о структуре и механике волос человека. Приведенные учеными данные позволят использовать современные нанотехнологии в области ухода за волосами.

cтруктура волос

В декабре 2016 года журнал Materials Science and Engineering опубликовал статью «Структура и механическое поведение человеческих волос». В статье были приведены результаты научной работы американско-швейцарской группы исследователей. Учёными были проведены исследования механического поведения волос в различных условиях. Целью таких исследований были расширение знаний в сфере биологических материалов и дальнейшего их использования в косметологической промышленности.

Исследования ученых были направлены на более глубокое понимание процесса функционирования человеческих волос, с целью более широкого применения полученных результатов в области ухода за волосами. Учитывая тот факт, что ранее ученые делали основной упор на актуальность исследований для косметологической промышленности, группа американско-швейцарских исследователей предположили, что полученные результаты могут быть широко использованы разработчиками новых биомиметических материалов (например, 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».

Группа американско-швейцарских исследователей определили дифференциальную скорость реакции между внешним слоем матрицей волоса, позволяющую волосу выдерживать высокие нагрузки. На наноуровне волокна внешнего слоя волоса представляют собой тысячи связанных между собой спиралевидных цепочек молекул – альфа-спирали. В случае деформации волоса альфа-спирали раскручиваются, образуя «гофрированную» структуру. Именно эта особенность позволяет волосу менять свою форму без каких-либо повреждений.

Один из соавторов статьи (Ян Юй), специализирующийся на наноинженерии, отмечает, что до определенной степени изменения носят обратимый характер, за гранью которой наступает момент, когда волос не может вернуться в исходное состояние.

Полученные результаты исследований американско-швейцарской группы уникально тем, что впервые было обнаружено доказательство подобной трансформации. Что же касается исследований зависимости поведения волоса от внешних условий, то степень влажности и температуры окружающей среды является доминирующим фактором. Например, в условиях повышенной температуры (выше 60°C) волос, подверженный постоянным повреждениям, ломается быстрее и при незначительных деформациях, а вот при повышенной влажности волос может деформироваться до восьмидесяти процентов, не ломаясь (для сухих волос этот показатель равен пятидесяти процентам). Группа ученых настаивает на том, что вода преимущественно смягчает волосы, входит в волосяную 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.

При подготовке материала использованы следующие источники:


Отправить ответ

Оставьте первый комментарий!

Войти с помощью: 
Подписаться на:

wpDiscuz