O estilo do cabelo é um reflexo da personalidade e da criatividade e pode aumentar a autoconfiança. Qualquer pessoa com cabelos cacheados sabe que a umidade é o inimigo natural dos cabelos cacheados porque a umidade pode causar cabelos crespos. Em climas quentes, a umidade penetra ativamente na cutícula do cabelo, fazendo com que ele inche, fazendo com que o cabelo fique fofo e crespo. A chapinha pode aliviar isso, mas esse método é demorado e deixa as pessoas apenas com cabelos lisos quando querem exibir seus cachos.
Agora, investigadores do Instituto Nacional de Ciência de Materiais dos EUA (NIMS), em colaboração com a Nihon L'Oréal K.K., abordaram este problema de frente, criando um produto capilar inovador, sensível à humidade, com memória de forma que reduz a tendência do cabelo para absorver humidade, mantém os caracóis e sem frisado durante pelo menos seis horas em ambientes de alta humidade, e ainda torna o cabelo elástico graças às suas propriedades de memória de forma.
Os pesquisadores usaram primeiro o álcool polivinílico (PVA), um polímero ecologicamente correto conhecido por ser compatível com a pele humana, solúvel em água e fácil de moldar. Em seguida, adicionaram microcristais de celulose (CM). A celulose é o polímero mais abundante, biodegradável, renovável e barato da natureza. A presença de grupos hidroxila na celulose facilita a formação de ligações de hidrogênio com o PVA, melhorando assim as propriedades mecânicas e de barreira, alta resistência à umidade e estabilidade térmica, e capacidade de absorção ultravioleta.
Embora as propriedades de memória de forma do PVA sejam conhecidas, poucas tentativas foram feitas para melhorar ou melhorar o seu desempenho. Portanto, os pesquisadores começaram a estudar materiais compósitos de PVA/celulose que podem ser usados em produtos para cabelos cacheados para melhorar suas propriedades de memória de forma sob condições de alta umidade.
Eles avaliaram filmes compósitos feitos misturando PVA e CM em diferentes proporções de peso, prestando especial atenção à sua higroscopicidade e propriedades mecânicas. Os pesquisadores descobriram que quando os filmes de PVA puro são expostos a condições de alta umidade, a absorção de umidade continua por um longo tempo até que o equilíbrio seja alcançado, resultando em uma diminuição na resistência mecânica. Em contraste, a adição de CM ao PVA inibe significativamente a absorção de moléculas de água pelo filme, permitindo-lhe manter um estado de baixa absorção de umidade por um longo tempo. Os materiais compósitos PVA/CM também podem manter altas propriedades mecânicas durante o processo de absorção de umidade.
Ao avaliar a memória de forma responsiva à umidade de filmes compósitos, os filmes compósitos com teor de CM entre 20% e 25% apresentam excelentes propriedades de recuperação e retenção de forma, enquanto aqueles com teor de CM entre 33% apresentam desempenho diminuído.
Para estudar se os compósitos PVA/CM poderiam manter os penteados em condições de alta umidade, os pesquisadores revestiram os fios de cabelo naturais com soluções aquosas contendo PVA e diferentes proporções de PVA/CM e os enrolaram com uma chapinha a 356°F (180°C). Quando 13 gramas de força de tração foram aplicados para esticar os fios cacheados durante a noite, não houve diferença perceptível em seu comprimento. No entanto, os cabelos revestidos com PVA e PVA/CM inibiram significativamente o alongamento e o encaracolamento dos cabelos em comparação com os cabelos tratados apenas com água.
Após o cabelo temporariamente esticado ser colocado em uma sala com umidade relativa de 80% por 6 horas, seu comprimento diminuirá e retornará ao formato encaracolado original. Após 360 minutos de exposição à alta umidade, as madeixas tratadas com água mantiveram menos os cachos, enquanto as madeixas revestidas com PVA e PVA/CM mantiveram os cachos melhor que os outros componentes.
A taxa de recuperação de forma e a subsequente taxa de retenção de forma do filme compósito PVA/CM são significativamente maiores do que as do PVA puro, enquanto o PVA não apresenta desempenho óbvio de recuperação de forma após exposição prolongada a ambientes de alta umidade. Em comparação, os fios de cabelo tratados com compósito recuperaram cerca de 10% da sua forma e permaneceram inalterados.
Até onde os pesquisadores sabem, este é o primeiro estudo a avaliar o uso de compósitos PVA/CM como revestimentos capilares de polímero com memória de forma responsivos à umidade que podem ajudar a manter os penteados, evitando a absorção de umidade.
Em resumo, os resultados mostram que a celulose é uma carga eficaz para melhorar as propriedades à prova de umidade do PVA, e que a proporção de PVA para CM no compósito é crucial para alcançar propriedades anti-higroscópicas e de memória de forma. Os resultados demonstram o uso potencial de compósitos PVA/CM como agentes de modelagem capilar à prova de umidade.
A pesquisa foi publicada na revista Advanced Materials Interfaces.