تصفيفة الشعر هي انعكاس للشخصية والإبداع ويمكن أن تعزز الثقة بالنفس. يعرف أي شخص لديه شعر مجعد أن الرطوبة هي العدو الطبيعي للشعر المجعد، حيث أن الرطوبة يمكن أن تسبب تجعد الشعر. في الطقس الحار، سوف تتغلغل الرطوبة بشكل فعال في بشرة الشعر، مما يؤدي إلى تورمها، مما يجعل الشعر رقيقًا ومجعدًا. يمكن أن يخفف الكي المسطح من هذه المشكلة، لكن هذه الطريقة تستغرق وقتًا طويلاً وتترك الأشخاص بشعر مستقيم فقط عندما يريدون إظهار تجعيداتهم.
الآن، قام الباحثون في المعهد الوطني الأمريكي لعلوم المواد (NIMS)، بالتعاون مع Nihon L'Oréal K.K.، بمعالجة هذه المشكلة بشكل مباشر من خلال إنشاء منتج شعر مبتكر يستجيب للرطوبة مع ذاكرة الشكل التي تقلل من ميل الشعر لامتصاص الرطوبة، وتحافظ على تجعيد الشعر وخالية من التجعد لمدة ست ساعات على الأقل في البيئات عالية الرطوبة، بل وتجعل الشعر مرنًا بفضل خصائص ذاكرة الشكل.
استخدم الباحثون لأول مرة كحول البولي فينيل (PVA)، وهو بوليمر صديق للبيئة معروف بأنه متوافق مع جلد الإنسان، وقابل للذوبان في الماء وسهل التشكيل. ثم أضافوا بلورات السليلوز الدقيقة (CM) إليها. السليلوز هو البوليمر الأكثر وفرة وقابل للتحلل البيولوجي والمتجدد وغير المكلف في الطبيعة. إن وجود مجموعات الهيدروكسيل في السليلوز يسهل تكوين روابط هيدروجينية مع PVA، وبالتالي تحسين الخواص الميكانيكية والحاجزية، ومقاومة الرطوبة العالية والثبات الحراري، وقدرات امتصاص الأشعة فوق البنفسجية.
على الرغم من أن خصائص ذاكرة الشكل لـ PVA معروفة، فقد تم إجراء محاولات قليلة لتحسين أو تحسين أدائها. ولذلك، بدأ الباحثون في دراسة المواد المركبة PVA/السليلوز التي يمكن استخدامها في منتجات العناية بتجعيد الشعر لتحسين خصائصها الخاصة بذاكرة الشكل في ظل ظروف الرطوبة العالية.
قاموا بتقييم الأفلام المركبة المصنوعة عن طريق مزج PVA وCM بنسب وزن مختلفة، مع إيلاء اهتمام خاص لاسترطابها وخصائصها الميكانيكية. ووجد الباحثون أنه عندما تتعرض أفلام PVA النقية لظروف رطوبة عالية، يستمر امتصاص الرطوبة لفترة طويلة حتى الوصول إلى التوازن، مما يؤدي إلى انخفاض القوة الميكانيكية. في المقابل، فإن إضافة CM إلى PVA يمنع بشكل كبير امتصاص الفيلم لجزيئات الماء، مما يسمح له بالحفاظ على حالة امتصاص منخفضة للرطوبة لفترة طويلة. يمكن للمواد المركبة PVA/CM أيضًا أن تحافظ على خواص ميكانيكية عالية أثناء عملية امتصاص الرطوبة.
عند تقييم ذاكرة الشكل المستجيبة للرطوبة للأفلام المركبة، فإن الأفلام المركبة التي تحتوي على محتوى CM بين 20% و25% تتمتع بخصائص ممتازة لاستعادة الشكل والاحتفاظ به، في حين أن تلك التي تحتوي على محتوى CM بين 33% قد انخفض أدائها.
لدراسة ما إذا كانت مركبات PVA/CM يمكنها الحفاظ على تسريحات الشعر في ظروف الرطوبة العالية، قام الباحثون بتغليف خيوط الشعر الطبيعية بمحاليل مائية تحتوي على PVA ونسب مختلفة من PVA/CM ولفها بمكواة شعر عند 356 درجة فهرنهايت (180 درجة مئوية). عندما تم تطبيق 13 جرامًا من قوة الشد لتمديد الخصلات المجعدة طوال الليل، لم يكن هناك فرق ملحوظ في طولها. ومع ذلك، فإن الشعر المطلي بـ PVA وPVA/CM يمنع بشكل كبير تمدد الشعر وتجعيده مقارنة بالشعر المعالج بالماء وحده.
بعد وضع الشعر الممدود مؤقتاً في غرفة ذات رطوبة نسبية 80% لمدة 6 ساعات، سيقصر طوله ويعود إلى شكله المجعد الأصلي. بعد 360 دقيقة من التعرض للرطوبة العالية، حافظت الخصلات المعالجة بالماء على تجعيدها بأقل قدر ممكن، في حين حافظت الخصلات المطلية بمادة PVA وPVA/CM على تجعيدها بشكل أفضل من المكونات الأخرى.
يعد معدل استرداد الشكل ومعدل الاحتفاظ بالشكل اللاحق للفيلم المركب PVA/CM أعلى بكثير من معدل PVA النقي، بينما لا يُظهر PVA أداء واضحًا لاستعادة الشكل بعد التعرض طويل الأمد لبيئات الرطوبة العالية. وبالمقارنة، استعادت خصلات الشعر المعالجة بالمركب حوالي 10% من شكلها وبقيت دون تغيير.
على حد علم الباحثين، هذه هي الدراسة الأولى لتقييم استخدام مركبات PVA/CM كطلاء شعر من البوليمر ذو الشكل المستجيب للرطوبة والذي يمكن أن يساعد في الحفاظ على تسريحات الشعر عن طريق منع امتصاص الرطوبة.
باختصار، أظهرت النتائج أن السليلوز هو مادة حشو فعالة لتعزيز خصائص PVA المقاومة للرطوبة، وأن نسبة PVA إلى CM في المركب أمر بالغ الأهمية لتحقيق خصائص مضادة للاسترطاب وذاكرة الشكل. توضح النتائج إمكانية استخدام مركبات PVA/CM كعوامل تصفيف شعر مقاومة للرطوبة.
ونُشر البحث في مجلة Advanced Materials Interfaces.