Краска для волос из графена: что открыли учёные и что из этого вышло

В 2018 году группа исследователей из Северо-Западного университета (США) опубликовала в журнале Chem работу о том, что графен можно использовать как краситель для волос. Ключевое заявление: он не содержит ни перекиси водорода, ни токсичных аминов — двух главных источников аллергических реакций и повреждения волос в традиционных красителях.

Что такое графен и почему он интересен как краситель

Графен — это однослойный углеродный материал с уникальной структурой: атомы углерода выстроены в гексагональную решётку толщиной в один атом. Это делает его самым тонким известным материалом, при этом прочным и электропроводящим. В красителе используется не чистый графен, а оксид графена — его производное, которое можно диспергировать в воде.

Принцип работы кардинально отличается от химических красителей. Обычная краска для волос проникает внутрь волоса, изменяя его структуру на молекулярном уровне. Оксид графена в эксперименте работал иначе: он образовывал на поверхности волоса тонкую плёнку, которая удерживалась за счёт взаимодействия с волосяными белками. Плёнка равномерно обволакивала каждый волос и обеспечивала стойкий чёрный цвет.

Что показал эксперимент

В лабораторных условиях оксид графена наносился на образцы волос и обеспечивал устойчивое окрашивание: краситель держался после стирки шампунем более 30 раз. Для сравнения, большинство традиционных красителей начинают смываться значительно раньше.

Помимо стойкости, исследователи зафиксировали интересный побочный эффект: графеновая плёнка делает волосы менее склонными к статическому электричеству — это прямое следствие электропроводящих свойств материала. В теории это может означать более лёгкое расчёсывание и меньшее «пушение» волос.

Ещё один плюс, который отметили авторы исследования: поскольку краситель работает как поверхностное покрытие, а не проникающий химический агент, он не разрушает кератиновую структуру волоса. Традиционные красители со временем делают волосы более пористыми и ломкими — с графеном этого эффекта в эксперименте не наблюдалось.

Ограничения и то, что осталось за кадром

Несмотря на впечатляющие лабораторные результаты, у технологии есть существенные ограничения, которые в медийном освещении часто оставались в тени.

Во-первых, цвет. Оксид графена даёт тёмно-серый или чёрный оттенок — и только его. Получить светлый, рыжий или любой другой цвет с этим веществом невозможно без дополнительных разработок. Для большинства потребителей, которые хотят покрасить волосы в разные цвета, это существенное ограничение.

Во-вторых, безопасность графена при длительном контакте с кожей головы не изучена в такой мере, как безопасность традиционных красителей, применяемых десятилетиями. Токсикологические данные на тот момент были предварительными.

В-третьих, производство. Получение оксида графена — технически сложный и дорогостоящий процесс, несовместимый с масштабами массового производства косметики по доступным ценам.

Где технология сейчас

Спустя несколько лет после публикации исследования графеновой краски в массовой продаже нет. Это типичный путь лабораторного открытия: от публикации до потребительского продукта — годы или даже десятилетия работы по масштабированию, безопасности и снижению стоимости. Тема периодически всплывает в научных обзорах, но коммерческих объявлений о выходе продукта пока не было.

Для потребителей, которых беспокоит химическая нагрузка традиционных красителей, на рынке уже есть альтернативы: хна, растительные красители, безаммиачные составы. Они не дают той же стойкости, что традиционная краска, но токсически значительно мягче.

Читайте также: Ученые: Графен можно превратить в суперсмазку

Сравнение с другими инновационными красителями

Графеновая разработка — не единственная попытка создать «безопасную» краску для волос. Параллельно ведутся исследования красителей на основе меланина — природного пигмента, который окрашивает волосы в норме, — а также квантовых точек и биологически активных молекул. Каждый подход имеет свои ограничения: меланиновые красители сложно синтезировать в нужном цвете, квантовые точки вызывают вопросы безопасности.

Практическая ситуация остаётся неизменной: большинство людей по-прежнему пользуются традиционными красителями с перекисью водорода и аминами. Безопасность этих препаратов при нормальном применении считается приемлемой, хотя аллергические реакции встречаются, а при очень частом использовании возможно повреждение волос. Если химические красители вас беспокоят — хна и растительные красители доступны уже сейчас, хотя дают более ограниченную палитру.