Duang！科研人员用石墨烯来染发，无毒不易褪色，还防静电
综合 | Chem 编辑 | 化学加
导读
很多爱美人士喜欢用染发剂将自己的头发染成各种颜色。不过，在享受美的同时他们也担心频繁染发会增加患癌的几率。日前，美国西北大学材料与工程系的黄嘉兴等人的研究团队利用石墨烯材料，研制出一种无毒、不易褪色的染发剂，同时也使染发过程更快，相关研究论文3月15日在《Chem》上发表，文章DOI：10.1016/j.chempr.2018.02.021。
人们常使用的永久性染发剂中含有对苯二胺、间苯二酚等化学物质。这些化学染发剂先来“撬开”构成每根头发表皮层的重叠鳞片。一旦打开这些毛鳞片，染发剂中的芳香族胺类或酚类的着色剂（例如对苯二胺和对氨基苯酚）可以渗入头发内部，对其产生化学变化，从而改变头发的颜色。但是，这个过程由于受到分子扩散的影响，可能需要一两个小时才能完成。而且，染发剂中的化学物质部分是有毒的，如果他们被皮肤吸收，有可能会引起过敏甚至更严重的后果，比如致癌等。
此前，学者研究不同的材料来制备染发剂。有研究者已采用碳纳米管等无毒且惰性的无机碳材料来制作复合染发剂。黄嘉兴等研究学者认为在理想情况下，碳材料可以在头发上形成薄且均匀的涂层。
GO和r-GO
石墨烯（Graphene）是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，具有高比表面积和良好的导电性能等。黄嘉兴和团队研究发现一些石墨烯基的材料，比如氧化石墨烯（GO）和还原的氧化石墨烯（r-GO），或者是化学修饰的石墨烯，均可用来制作复合染发剂。他们尝试将GO和r-GO放在无害无毒的溶剂中，然后通过喷涂的方式，拿捏好喷涂剂量，可以使头发表面呈现棕色或黑色，甚至有可能让头发呈现出渐变色。
不同含量石墨烯染色对比和SEM图像
这种染发剂使用也比较方便。黄嘉兴的团队将这种黑色的溶液喷涂在金色人发样本上，等待其干燥的过程不到10分钟，最终形成的涂层约2微米（人头发直径通常为10-200微米）。
石墨烯染发的抗静电性能
石墨烯材料具有良好的导电等性能，可以帮助头发在干燥季节避免静电现象。头发是绝缘的，不容易消散由摩擦电效应产生的静电荷，特别是在寒冷干燥的天气中。带电的发束相互排斥，甚至可以立起来。基于分子的染发剂容易抬起和松开角质鳞片之间的密封，使头发难以锁住水分和排出物。凭借其导电性，石墨烯涂层可以非常有效地消除头发上的静电荷。
相较于其他碳基材料，石墨烯独特的二维结构和高比表面积等性能，使得其具有更好的成膜能力和耐用性。该研究团队发现，使用该方法漂染的头发在清洗30次后仍不褪色。
研究人员说，由于无需利用石墨烯的其他优质特性，所以可采用制备相对容易的氧化石墨烯，其价格比高质量石墨烯更便宜，也更适合在消费品市场推广。目前，研究人员开发出黑色和棕色两种染发剂，未来还计划开发更多颜色。总之，利用石墨烯的高表面积，柔韧性，导电性和导热性以及抗菌和阻隔性能的多功能染发剂可以创造出可调节的头发颜色以及增强的人体舒适度，健康和美感。来自石墨烯涂层头发的废物可以回收再利用，用于为其他电子或能量存储设备创建功能材料。除时尚和美学外，石墨烯基染发剂还可能有益于电子与人体接触的发展，以及畜牧业和人形机器人的发展。
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