È un problema che affligge l'industria della bellezza da più di un secolo:tingere i capelli troppo spesso può danneggiare irreparabilmente le tue ciocche setose.

Ora un team della Northwestern University ha utilizzato la scienza dei materiali per risolvere questo problema secolare. Il team ha sfruttato il grafene supermateriale per sviluppare una nuova tintura per capelli non tossica, non danneggia e resiste a molti lavaggi senza sbiadire. La natura conduttiva del grafene apre anche nuove opportunità per i capelli, come trasformarlo in elettrodi in situ o integrarlo con dispositivi elettronici indossabili.

Lo studio è stato pubblicato online oggi (15 marzo) dalla rivista chimica . Jiaxing Huang, professore di scienza e ingegneria dei materiali presso la McCormick School of Engineering della Northwestern, ha condotto la ricerca.

Morire i capelli potrebbe sembrare semplice e ordinario, ma in realtà è un sofisticato processo chimico. Chiamato la cuticola, lo strato più esterno di un capello è costituito da cellule che si sovrappongono in uno schema simile a una scala. I coloranti commerciali funzionano utilizzando prodotti chimici aggressivi, come ammoniaca e candeggina, aprire prima le squame della cuticola per consentire alle molecole di colorante all'interno e quindi innescare una reazione all'interno dei capelli per produrre più colore. Questo processo non solo rende i capelli più fragili, alcune delle piccole molecole sono anche piuttosto tossiche.

Huang e il suo team hanno aggirato del tutto le sostanze chimiche dannose sfruttando la geometria naturale dei fogli di grafene. Mentre le attuali tinture per capelli utilizzano un cocktail di piccole molecole che agiscono alterando chimicamente i capelli, i fogli di grafene sono morbidi e flessibili, quindi avvolgono ogni pelo per un cappotto uniforme. La formula di Huang incorpora anche commestibili, leganti polimerici non tossici per garantire che il grafene aderisca e duri almeno 30 lavaggi, che è il requisito commerciale per la tintura permanente dei capelli. Un ulteriore vantaggio:il grafene è antistatico, quindi mantiene al minimo i flyaway invernali.

"È simile alla differenza tra un tovagliolo di carta bagnato e una pallina da tennis, "Huang ha spiegato, confrontando la geometria del grafene con quella di altre particelle di pigmento nero, come nerofumo o ossido di ferro, che può essere utilizzato solo nelle tinture per capelli temporanee. "Il tovagliolo di carta si avvolgerà e si attaccherà molto meglio. Le particelle a forma di palla vengono rimosse molto più facilmente con lo shampoo".

Questa geometria contribuisce anche al motivo per cui il grafene è un'alternativa più sicura. Considerando che le piccole molecole possono essere facilmente inalate o passare attraverso la barriera cutanea, il grafene è troppo grande per entrare nel corpo. "Rispetto a quelle piccole molecole utilizzate nelle attuali tinture per capelli, i fiocchi di grafene sono enormi, "Ha detto Huang.

Da quando il grafene, la rete bidimensionale di atomi di carbonio, è esploso sulla scena scientifica nel 2004, le possibilità per il materiale promettente sono sembrate quasi infinite. Con la sua struttura ultra resistente e leggera, il grafene ha il potenziale per molte applicazioni nell'elettronica ad alte prestazioni, materiali ad alta resistenza e dispositivi energetici. Ma lo sviluppo di queste applicazioni spesso richiede che i materiali di grafene siano il più strutturalmente perfetti possibile per ottenere straordinari risultati elettrici, proprietà meccaniche o termiche.

La proprietà più importante del grafene per la tintura per capelli di Huang, però, è semplicemente il suo colore:nero. Quindi la squadra di Huang ha usato l'ossido di grafene, una versione imperfetta del grafene che è più economico, derivato ossidato più disponibile.

"La nostra tintura per capelli risolve un problema del mondo reale senza fare affidamento su grafene di altissima qualità, che è estremamente difficile da realizzare, " Huang ha detto. "Mi sento ottimista su questa applicazione."

Ancora, le versioni future del colorante potrebbero un giorno sfruttare le notevoli proprietà del grafene, compresa la sua natura altamente conduttiva.

"Le persone potrebbero applicare questa tintura per rendere i capelli conduttivi sulla superficie, "Ha detto Huang. "Potrebbe quindi essere integrato con l'elettronica indossabile o diventare una sonda conduttiva. Siamo limitati solo dalla nostra immaginazione".

Finora, Huang ha sviluppato tinture per capelli a base di grafene in molteplici tonalità di marrone e nero. Prossimo, ha intenzione di sperimentare con più colori.