為什麼夏天頭髮會捲曲和毛躁,化學給出了答案

一位化學家解析了頭髮毛囊如何對夏季的炎熱和潮溼做出反應

Blonde woman shaking her head with curly and messy hair flying over against sky line and sea.

夏季潮溼會改變你頭髮的狀態——但這背後的科學原理是什麼?

以下文章經 The Conversation 許可轉載,The Conversation是一家報道最新研究的線上出版物。

如果你是捲髮,你就知道每一天都是新的冒險。我今天的頭髮會怎麼樣?為什麼有些時候比其他時候卷得更好?即使是那些天生不是捲髮的人也可能會注意到,在潮溼的夏天,他們的頭髮會有點捲曲——或者,老實說,會有點毛躁。


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作為一個捲髮的人,我一直在尋找護理和了解我的頭髮的最佳方法。 作為一名化學家,我對頭髮在分子水平上的行為背後的科學原理很感興趣。頭髮型別有很多種,從直髮到捲髮,它們的表現因其結構而異。但是,從分子水平來看,頭髮的成分是相同的。

頭髮結構

頭髮開始在皮膚表面下生長,但它突破皮膚後發生的事情決定了你今天是否擁有好髮質。

每根頭髮可以有三層——髓質層、皮質層和角質層。你可以把每根頭髮想象成一棵小樹幹。

最內層,或核心層,是髓質層。這一層像樹幹中心的髓心一樣,保持水分。這一層也很脆弱,但只有粗硬的頭髮才包含這一部分——因此,頭髮細軟或金色的人通常頭髮中沒有髓質層

接下來是皮質層,它構成了頭髮的大部分,類似於樹木的木質部分。皮質層由彈簧狀的蛋白質分子組成,這些分子以圓柱形束平行排列。這種束的確切形狀由毛囊決定,毛囊是皮膚上的一個,頭髮從那裡生長出來。

頭髮從毛囊中長出的方式影響了其蛋白質的分佈。因此,直毛囊產生直髮,彎曲的毛囊產生捲髮。波浪狀蛋白質分佈越不均勻,頭髮就越捲曲。你的基因密碼也在皮質層的形狀,以及因此頭髮的形狀和粗細方面發揮作用。

最後,頭髮的最外層稱為角質層。角質層就像樹皮——在顯微鏡下甚至看起來像樹皮。

角質層的工作是保護皮質層,但角質層非常容易受損。想象一下從樹上剝下樹皮。這樣做會使裡面的木質部分容易受到水分流失、環境暴露和損壞的影響。

每根頭髮也是如此。當角質層因刷發、化學物質、風或熱而受損時,皮質層的蛋白質就很難平滑地排列在一起。這意味著它們可能會失去水分、吸收水分、像繩索一樣磨損(這會導致髮梢分叉),甚至斷裂。所有這些因素都會影響你的頭髮在任何特定時刻的外觀。

夏季的頭髮

那麼,這一切與溼度有什麼關係呢?嗯,頭髮蛋白質包含許多永久性化學鍵。只有燙髮或拉直等化學處理才能改變這些鍵。但還有另一種自然現象可以保持皮質層中的蛋白質分子排列整齊——這叫做氫鍵

皮質層中細長的蛋白質分子在其整個結構中都包含微小的正電荷和負電荷。由於異性電荷相互吸引,整排蛋白質可以像微小的弱磁鐵一樣相互吸引。

加熱或弄溼頭髮會破壞這些蛋白質排之間的磁鐵般的吸引力。因此,熱和水可以透過破壞氫鍵來重新排列頭髮中的蛋白質,氫鍵使它們的結構保持在一起。

水是氫鍵結合的最佳分子之一。因此,當一個水分子有機會與某物形成氫鍵時,它就會這樣做。

在你的頭髮中,水可以在頭髮皮質層的蛋白質排之間形成氫鍵。這發生的程度決定了你頭髮的命運。

當只有少量水進入頭髮時,比如在溼度較低的條件下,或者當角質層健康並能夠阻止過多的水進入皮質層時,你的頭髮可能會捲曲。當溼度很高或角質層受損時,更多的水會進入頭髮。過多的水會膨脹和破壞角質層,使頭髮看起來毛躁

許多人認為高溼度是頭髮毛躁的罪魁禍首,但在高溼度下定型頭髮,然後進入溼度較低的環境也可能是一個問題。離開頭髮皮質層的水分子也可能導致頭髮行為的改變。

護理夏季頭髮

受損的角質層使皮質層更容易受到水分子的侵入或逸出,從而對你的頭髮造成嚴重破壞。任何時候水分子進入或逸出,你頭髮的結構都會受到影響,你的髮型可能會被毀壞。當角質層健康時,它可以保護皮質層,使你的頭髮不太容易受到天氣或環境變化的影響。最重要的是,健康的頭髮角質層有助於保持皮質層中的適當水分。

造型工具的熱量是角質層受損的最常見原因,但化學處理、刷發、陽光和風也可能造成損害。避免這些活動會有所幫助,但有些事情,例如暴露在陽光下,是無法避免的。

你也可以護理你的頭皮——清潔健康的頭皮會帶來健康的頭髮角質層。在頭髮上使用保溼產品也有助於保持角質層的健康。油脂和保溼護理甚至可以修復受損的角質層。好訊息是,通過了解你的頭髮並好好護理它,你可以幫助預防溼度帶來的不良影響。

本文最初發表於 The Conversation。閱讀 原文

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