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【材料】Chem:仅需10分钟,多功能石墨烯染发剂就能令头发更健康,了解一下?

 CBG资讯公众号 2020-08-19

染发剂是用于改变头发外观的产品。大多数染发剂是通过一系列氧化染料来永久性改变头发颜色。这个过程通常是先通过碱性物质使头发表面膨胀并张开角质层鳞片,使得芳香族胺或酚基着色剂可深入渗透发根。还需要氧化剂来漂白天然黑色素颜料并引发着色剂之间的反应以合成最终的染料化合物。整个过程一般受扩散限制,所以需要数小时才能完成染发过程。此外,许多染发剂成分是有毒的,甚至是致癌物质。如果通过皮肤吸收,可能会引起过敏反应,还可能有更严重的后果。这样染发对头发的损伤是不可逆的。而如果使用弱碱性或接近中性物质来处理头发,可以避免角质层的张开并且不太可能造成永久性头发损伤,但这限制了着色剂的扩散,导致装料不足,暂时着色,在几次洗涤之后发生逆转。


GO和r-GO

(来源:Chem

除了染发剂,另一种修饰头发的方法是使用黑色超细颗粒喷涂头发表面。来自美国西北大学黄嘉兴教授所领导的团队,展示了使用石墨烯基片,如氧化石墨烯(GO还原的氧化石墨烯(r-GO,来作为染发剂修饰头发。GO-和r-GO-基染料可以在水中配制而不含有害成分或溶剂,并且可以通过喷涂或刷涂施用于头发以产生各种棕色至黑色的色调,即使使用洗发水清洗数十次也不会掉色。(DOI:10.1016/j.chempr.2018.02.021)


石墨烯染浅色头发

(来源:Chem

石墨烯基片被认为是优秀的染发剂。GO及其还原形式的r-GO可用于制造水基配方,以在头发上形成光滑和连续的涂层。这不仅避免了在常见染发剂中使用有毒的小分子成分,而且还提高了头发的新性能以增强舒适性。干燥后,石墨烯染发剂在头发表面形成强力粘附涂层,可以抵抗洗发剂的重复洗涤,达到永久性染发剂的性能要求。GO涂层的颜色可逐渐变暗或图案化以产生梯度染色的效果,并且可通过调节所得r-GO涂层的厚度以产生不同的色调。


石墨烯修饰头发的抗静电性能

(来源:Chem

基于石墨烯的染发剂可以简单地通过喷涂和梳理来施用,这有助于比分子染料更快地完成染色过程。通常的染发过程需要数小时,而使用石墨烯染发剂仅需10分钟即可完成染发过程,并且着色非常耐用,它已经与商业永久性染发剂相媲美。除此之外,r-GO-和GO-基染发剂还可以使头发特性得到增强,包括更好的抗静电散热性能。根据GO和r-GO的已知性能,这些涂料可能会提供更多的功能,包括紫外线防护抗菌吸收气味。调节涂层的厚度和组成以调节涂覆头发的弯曲刚度也是可行的,这是另一个非常理想的特征。


石墨烯染发剂改善热传导

(来源:Chem

用石墨烯基片代替有毒的分子成分可以成为更安全的染发剂。利用石墨烯的高表面积、柔韧性、导电性和导热性以及抗菌和阻隔性能,新型多功能染发剂生成可调节的头发颜色并增强的人体舒适度。石墨烯涂层头发还可以回收再利用,为其他电子或能量存储设备提供功能材料。除了时尚和美观外,石墨烯基染发剂还可能有益于便携性新型电子产品的开发。例如,它们可用于涂覆动物毛皮以减少家畜养殖中的静电诱导刺激。抗静电头发也可用于开发人形机器人,以降低嵌入式电子设备的静电干扰水平。高导电发束也可以用作可穿戴设备中的功能元件。总之这是一项非常有应用前景的发明,开拓了新的石墨烯应用领域,并可能进一步促进新型便携电子产品的革新。


石墨烯修饰头发的耐洗性

(来源:Chem

通讯作者:


黄嘉兴教授

论文链接:

https:///10.1016/j.chempr.2018.02.021

通讯作者介绍:

http://jxhuang.mccormick./group-members/about-jiaxing-huang/

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