Причёска является одним из ярчайших проявлений индивидуальности и важнейшим элементом создания визуального образа человека. За всю историю человечества было создано огромное множество инструментов для формирования желаемой причёски, однако по сей день люди сталкиваются с проблемами, которые затрудняют получение и поддержание желаемого вида волос. К примеру, всем обладателям и любителям вьющихся волос хорошо известно, что влажность – это извечный враг безупречных кудрей, который мешает удерживать форму локонов и заставляет их пушиться. Учёные из Национального института материаловедения в Японии совместно с компанией Nihon L’Oreal K.K. считают, что разработанное ими инновационное средство для волос может стать идеальным решением для подобных проблем.

Из-за особенностей структуры волос влага способна проникать через открытые чешуйки кутикулярного слоя, нарушая плотность их прилегания друг к другу. Как следствие волосы сильно пушатся, легко электризуются и становятся непослушными, а шелковистые локоны теряют вид. Термическая укладка волос представляет собой лишь временное решение данной проблемы, которое также может усугубить её при отсутствии соответствующей защиты. К тому же она требует немало времени и не совсем подходит людям с естественными кудрями. Японские учёные решили использовать современные технологии и материалы, чтобы создать средство, которое будет обладать эффектом памяти для сохранения структуры локонов и отталкивать лишнюю влагу.

Исследователи начали свои эксперименты с основы в виде поливинилового спирта (ПВС) – всесторонне изученного, безопасного для внешнего применения и экологичного водорастворимого полимера с простым и легко масштабируемым производственным процессом. Затем учёные добавили к ПВС микрокристаллы целлюлозы – самого распространённого, биоразлагаемого, возобновляемого и недорогого природного полимера. Благодаря присутствию гидроксильных групп в составе целлюлозы она образует с ПВС прочные водородные связи, которые улучшают его механические и барьерные свойства, включая повышенную стойкость ко влаге и температурному воздействию.

Хотя и прежде было известно о способности ПВС сохранять форму обрабатываемого им материала, ранее её развитию и улучшению не уделяли должного внимания. Исследователи из Национального института материаловедения в Японии совместно с компанией Nihon L’Oreal K.K. впервые рассмотрели свойства композитов из ПВС и целлюлозы в контексте средств для ухода за вьющимися волосами.

Учёные обнаружили, что в чистом виде ПВС существенно уступает смеси спирта с микрокристаллами целлюлозы, а эффективность композитной плёнки в закреплении и поддержании формы локонов зависит от содержания целлюлозы в смеси. Так, исходя из предварительных тестов, для этой задачи оптимальным оказалось содержание 20-25% природного полимера в составе композита, а при увеличении его содержания до 33% и более эффективность средства заметно снижалась. В ходе лабораторных испытаний исследователи также оценили, насколько хорошо такое средство предотвращает нарушение структуры локонов в среде с повышенной влажностью (80%). Спустя 360 минут в подобных условиях прядь, обработанная композитом ПВС / целлюлозы с соотношением 4 к 1, сохранила форму лучше всего. И наконец, по итогам эксперимента учёные выяснили, что данное средство позволило прядям вернуть около 10% изначальной формы после длительного воздействия влаги и деформации.

Это первое исследование, изучившее потенциал композитного полимера из поливинилового спирта и микрокристаллов целлюлозы в качестве инструмента для ухода за волосами и укладки натуральных или искусственных вьющихся локонов. Учёные считают, что данное средство могло бы иметь неплохие перспективы на рынке, однако для его коммерциализации необходимо установить наиболее оптимальное соотношение компонентов для разных типов волос и задач.

Источник: Humidity-Responsive Polyvinyl Alcohol/Microcrystalline Cellulose Composites with Shape Memory Features for Hair-Styling Applications / Koichiro Uto et al.