Es un problema que ha afectado a la industria de la belleza durante más de un siglo:teñirse el cabello con demasiada frecuencia puede dañar irreparablemente tus sedosos mechones.

Ahora, un equipo de la Northwestern University ha utilizado la ciencia de los materiales para resolver este antiguo problema. El equipo ha aprovechado el grafeno supermaterial para desarrollar un nuevo tinte para el cabello que no es tóxico. no daña y dura muchos lavados sin decolorarse. La naturaleza conductora del grafeno también abre nuevas oportunidades para el cabello, como convertirlo en electrodos in situ o integrarlo con dispositivos electrónicos portátiles.

El estudio fue publicado en línea hoy (15 de marzo) por la revista Chem . Jiaxing Huang, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern, dirigió la investigación.

Teñir el cabello puede parecer simple y ordinario, pero en realidad es un proceso químico sofisticado. Llamado la cutícula, la capa más externa de un cabello está formada por células que se superponen en un patrón similar a una escala. Los tintes comerciales funcionan mediante el uso de productos químicos agresivos, como amoniaco y lejía, primero hacer palanca para abrir las escamas de la cutícula para permitir que entren las moléculas de colorante y luego desencadenar una reacción dentro del cabello para producir más color. Este proceso no solo hace que el cabello se vuelva más frágil, algunas de las moléculas pequeñas también son bastante tóxicas.

Huang y su equipo evitaron por completo los productos químicos nocivos aprovechando la geometría natural de las láminas de grafeno. Mientras que los tintes para el cabello actuales utilizan un cóctel de pequeñas moléculas que actúan alterando químicamente el cabello, las láminas de grafeno son suaves y flexibles, para que se envuelvan alrededor de cada cabello para una capa uniforme. La fórmula de Huang también incorpora comestibles, aglutinantes poliméricos no tóxicos para garantizar que el grafeno se adhiera y dure al menos 30 lavados, que es el requisito comercial para el tinte permanente para el cabello. Una ventaja adicional:el grafeno es antiestático, por lo que mantiene al mínimo las fugas en el clima invernal.

"Es similar a la diferencia entre una toalla de papel húmeda y una pelota de tenis, "Huang explicó, comparar la geometría del grafeno con la de otras partículas de pigmento negro, como el negro de humo o el óxido de hierro, que solo se puede utilizar en tintes temporales para el cabello. "La toalla de papel se va a envolver y pegar mucho mejor. Las partículas en forma de bola se eliminan mucho más fácilmente con champú".

Esta geometría también contribuye a por qué el grafeno es una alternativa más segura. Mientras que las moléculas pequeñas pueden inhalarse fácilmente o atravesar la barrera cutánea, el grafeno es demasiado grande para entrar en el cuerpo. "En comparación con las pequeñas moléculas que se utilizan en los tintes para el cabello actuales, los copos de grafeno son enormes, "Dijo Huang.

Desde que el grafeno, la red bidimensional de átomos de carbono, irrumpió en la escena científica en 2004, las posibilidades del material prometedor parecen casi infinitas. Con su estructura ultrarresistente y ligera, el grafeno tiene potencial para muchas aplicaciones en electrónica de alto rendimiento, Materiales y dispositivos energéticos de alta resistencia. Pero el desarrollo de esas aplicaciones a menudo requiere que los materiales de grafeno sean tan estructuralmente perfectos como sea posible para lograr un rendimiento eléctrico extraordinario. propiedades mecánicas o térmicas.

La propiedad más importante del grafeno para el tinte para el cabello de Huang, sin embargo, es simplemente su color:negro. Entonces, el equipo de Huang usó óxido de grafeno, una versión imperfecta de grafeno que es más barata, derivado oxidado más disponible.

"Nuestro tinte para el cabello resuelve un problema del mundo real sin depender de grafeno de muy alta calidad, que es extremadamente difícil de hacer, ", Dijo Huang." Me siento optimista acerca de esta aplicación ".

Todavía, las versiones futuras del tinte podrían algún día aprovechar las propiedades notables del grafeno, incluyendo su naturaleza altamente conductora.

"La gente podría aplicar este tinte para hacer que el cabello sea conductor en la superficie, ", Dijo Huang." Entonces podría integrarse con dispositivos electrónicos portátiles o convertirse en una sonda conductora. Solo estamos limitados por nuestra imaginación ".

Hasta aquí, Huang ha desarrollado tintes para el cabello a base de grafeno en múltiples tonos de marrón y negro. Próximo, planea experimentar con más colores.