Нам надоели тупые маркетинговые фокусы на рынке косметики.
В тесте с магазинным чеком половина бумаги чернеет, половина остаётся девственно белой.
Выглядит очень убедительно, но перформанс бессмысленный и качество термозащиты волоса никак не показывает.
В чеке краситель смешивается с проявителем. Реакция очень чувствительна к кислотности. Поэтому можно хоть мылом намазать — чек всё равно в намазанных местах останется белым.
Волосы сильно сложнее. Там у организма, видимо, была задача делать как можно прочнее из имеющихся слабых материалов, поэтому внутри целые пучки белков, свёрнутых в пружины. Волос выглядит как многожильный кабель, где жилы — это кератиновые сплетения пружин, а вокруг всё залито изоляцией.
Очень упрощая, там три типа соединений, и каждое становится слабее в своих условиях. Некоторые — от влаги, некоторые — от температуры, некоторые — от механического усилия. Некоторые обратимо деформируются, а некоторые нет. Необратимая деформация без обрыва волоса — это «хрупкие, ломкие, выглядят как солома».
Поэтому надо сначала разобраться в устройстве волоса, потом в том, что конечный пользователь с ним делает и как, и только потом предлагать химические меры, чтобы его защитить.
Рассказываю хроники нашей лаборатории.
Почему коса может выдержать Газель
Один волос выдерживает около 100 г (число сильно зависит от типа и качества волоса), а коса теоретически — целый автомобиль. К сожалению, на практике это не проверить. Волосы-то выдержат, а вот скальп оторвётся первым.
Тонкий с виду волос такой прочный из-за своей структуры. Он состоит из нескольких слоёв.
В основе — альфа-спирали. Молекулы белка кератина, скрученные в плотные пружинки. Это база эластичности. Если потянуть волос, то пружинки начнут расправляться. Если отпустить — они стянутся обратно.
Дальше две пружинки сплетаются друг с другом, собираются в четвёрки и образуют микро- и макрофибриллы. Это уже полноценные канаты из пучков кератина.
Они заполняют «тело» волоса — кортекс. Он делает всю механическую работу: держит форму, определяет прочность и упругость.
Самый верхний слой — это кутикула. Она состоит из тонких и прозрачных перекрывающихся чешуек. Кутикула защищает волос от внешних воздействий и отвечает за внешний вид гривы. Если чешуйки лежат плоско, то волосы выглядят гладкими и блестящими, потому что свет отражается равномерно. Если чешуйки приподняты — волосы тусклые и шершавые.
На чём держится прочность
Кератиновые пружины склеены между собой тремя типами связей. И у каждой своя уязвимость.
Самые слабые — водородные связи. Их очень много, но они размыкаются просто от воды. Именно поэтому, когда мы мочим голову, волос становится пластичным, но в то же время хрупким.
Ещё есть ионные связи. Они напрямую зависят от pH. Если мыть голову хозяйственным мылом, то волосы станут похожи на мочалку. От щелочной среды ионные связи расходятся.
И самая прочная связь — это дисульфидные мостики. Они соединяют атомы серы в кератине. Дисульфидные связи определяют наш природный тип волос — прямые или вьющиеся.
Разрушить их могут сильные окислители или восстановители — на этом, кстати, основана химическая завивка. От плойки дисульфидные мосты тоже страдают, хотя и медленнее, чем другие связи.
Волос в принципе — структура динамическая. Его прочность меняется в зависимости от того, чем вы его моете, как расчёсываете и до какой температуры греете.
Исследователи из UC San Diego заморочились и устроили волосам краш-тесты.
Растянуть сильно – обратно не вернётся
Сначала он ведёт себя как пружина — растягивается и возвращается обратно. Но при большем натяжении спирали внутри начинают раскручиваться. Они теряют форму пружины и превращаются в прямые жёсткие цепочки — бета-листы. Это необратимый процесс, как если растянуть металлическую пружину в прут.
Поэтому после сильного механического воздействия волосы становятся жёсткими и хрупкими. В быту волосы травмируют некачественные расчёски, бигуди-липучки или, например, старые плойки со стёртыми пластинами.
Если намочить — волос тянется и слабеет
Вода ослабляет водородные связи — те самые, которые держат спираль в форме. Волос при этом набухает примерно на 10% в диаметре и становится значительно мягче. В намокшем состоянии он растягивается почти вдвое больше, чем сухой (поэтому мокрые волосы длиннее), прежде чем разорваться. Но разрывается при гораздо меньшей нагрузке.
Мокрые и спутанные после мытья волосы — это самое уязвимое состояние. По привычке человек пытается разодрать их расческой. Но именно в этот момент они максимально растянуты и ослаблены.
Плойка кипятит и ломает волосы
Опыты показывают, что уже при 60 °C в альфа-спиралях начинаются структурные изменения. Чтобы проверить обратимость этих изменений, учёные погружали волосы в воду при 80 °C на 5 минут, затем охлаждали обратно до 20 °C и растягивали.
В итоге прочность оставалась такой же низкой, как при 80 °C, то есть структура не восстановилась.
Но это всё в воде. А плойка, например, греет сухой волос до 180–230 градусов. И тогда запускается сразу несколько процессов.
В волосе есть связанная вода — молекулы, встроенные прямо в структуру кератина. Это не та вода, которую можно высушить феном. Она даёт волосу гибкость и эластичность. При нагреве до 235 °C вода буквально закипает прямо внутри волоса. Пар давит на стенки изнутри и разрывает их. Визуально получаем сухие и шершавые волосы.
На снимках электронного микроскопа это выглядит как вздутия и трещины — волос становится похож на пузырчатую плёнку после перегрева. Он теряет гибкость и становится ломким. К тому же температура моментально разрушает липидную плёнку на поверхности волоса, которая защищает слои глубже.
Ещё после нагрева уменьшается количество дисульфидных связей. Меньше дисульфидных мостов — значит, структура кератина менее стабильна.
Если регулярно пользоваться плойкой, то волос теряет упругость и перестаёт восстанавливаться.
Есть ли смысл в термозащите
Есть, если средство работает на молекулярном уровне, а не просто приятно пахнет.
В том же исследовании сравнивали обработанные и необработанные волосы после одинакового нагрева. Молекулярный портрет обработанного нагретого волоса оказался гораздо ближе к здоровому необработанному, чем к необработанному нагретому.
На снимках электронного микроскопа пузырей и трещин у обработанных волос было значительно меньше.
Дисульфидных мостов сохранялось больше, спиралей — тоже. Это важно, потому что альфа-спираль — «правильная» форма кератина. Она пружинит, тянется и возвращается. Если бета-листов много, то визуально волосы будут выглядеть как солома.
Механизм у протестированного продукта был такой: термоактивные полимеры (силиконы) при нагреве формировали что-то вроде микрогеля, который закрывал приподнятые чешуйки кутикулы и заполнял трещины. Получается физический барьер плюс молекулярная поддержка структуры. Это логика любой рабочей термозащиты.
После месяца использования зафиксировали снижение ломкости на 37% и снижение доли секущихся кончиков на 30%. Большинство участниц исследования сообщили, что состояние шевелюры улучшилось.
И снова силиконы
Мы в Гельтеке делаем косметику уже 10 лет, а медицинские гели вообще с конца 90-х. Поэтому хемофобией не страдаем и знаем, как работают компоненты. Силиконы мы любим и уважаем. В нашем молочке с термозащитой силикон циклопентасилоксан — главная рабочая лошадка. Он создаёт на волосе тонкую плёнку, которая распределяет тепло и замедляет прогрев.
Вместо того чтобы мгновенно зажарить кератин, плойка сначала «тратит силы» на прогрев и испарение слоя термозащиты. Время критического воздействия на кортекс сокращается, а пар из самого волоса выходит не взрывным образом, а постепенно. Именно поэтому после хорошей термозащиты от волос идёт лёгкий пар — это испаряется защита, а не коптятся волосы.
Плюс силикон разглаживает кутикулу и даёт блеск. Мы выбрали летучий силикон, потому что он не утяжеляет волосы и не делает из них сальные пакли. После нанесения часть испаряется, часть остаётся и работает.
В основе состава — вода и цетеариловый спирт. Без этого вообще никакого молочка не будет, это просто носитель. Ещё добавили глицерин, он закрывает сразу две задачи: удерживает влагу в волосе и не даёт продукту пересыхать при хранении.
Дальше — бегентримониум хлорид и цетримониум хлорид. Это кондиционеры. Поверхность волоса (особенно повреждённого) заряжена отрицательно, а эти молекулы — положительно. То есть они буквально притягиваются к чешуйкам кутикулы и укладывают их плоско. Меньше торчащих чешуек — меньше зацепов и повреждений при расчёсывании и укладке.
Пантенол добавили для увлажнения. Он проникает внутрь волоса и удерживает там воду. Сухой волос — хрупкий, увлажнённый — эластичный, это напрямую влияет на то, как он переносит нагрев.
Чтобы восстанавливать липидную пленку на поверхности, мы положили лецитин. Это смесь фосфолипидов, которая имитирует родную смазку волоса. Приятный бонус от лецитина: он помогает другим компонентам (например, пантенолу) лучше распределяться по поверхности и даже проникать чуть глубже под чешуйки кутикулы.
Понятно, что никакая термозащита чуда не сотворит, если регулярно поджаривать волосы утюжком. А вот при разовых акциях или при рутинной сушке феном (температура воздуха тут 60 градусов и выше) — снизит вред от тепла.
Кстати, это молочко можно использовать и просто как несмываемый уход для увлажнения волос.