Многие замечают, что их волосы имеют тенденцию виться во влажную погоду, даже если они от природы прямые. Причем это частое явление различается по интенсивности в зависимости от типа волос. Чтобы понять научные причины этих завитков, рассмотрим структуру волос. Источник: The Conversation.
По словам доктора биофизики Корали Тилен, стержень волоса, состоящий в основном из кератина (белка), является его видимой часть – той, что выступает из кожи головы. Он состоит из нескольких концентрических слоев, подобно стволу дерева.
Медулла (также мозговое вещество), самый внутренний слой, помогает удерживать влагу. Его структура варьируется в зависимости от типа волос и может быть сплошной, фрагментированной или же полностью отсутствовать. В частности, светлые волосы, которые обычно более тонкие, содержат мало медуллы или вовсе не содержат ее.
Промежуточный слой, называемый кортексом, составляет от 80 до 90% волоса и эквивалентен древесине ствола дерева. Он состоит из длинных скрученных нитей кератина, параллельных оси волоса и скрепленных прочными связями – дисульфидными (серными) мостиками и другими, более слабыми связями – водородными связями.
Дисульфидные мостики обеспечивают сцепление и придают волосам силу. При химической обработке волос эти мостики разрушаются: в результате волосы ослабевают и легче ломаются.
Сравнительно легче изменяемые водородные связи, в свою очередь, определяют форму волос. Именно эти связи позволяют временно выпрямить волосы, используя нагретую щетку. Как только они нарушаются, волосы можно выпрямить, а после охлаждения водородные связи восстанавливаются до состояния, удерживающего волосы в прямом положении.
Со временем, особенно при высокой влажности воздуха, водородные связи восстанавливаются до первоначального состояния, возвращая волосам их естественную текстуру.
Наконец, волосяной кортекс окружен кутикулой (чешуйками из кератина), внешним слоем волоса. Кутикула похожа на кору дерева. Ее роль заключается в защите кортекса и медуллы, но она довольно легко повреждается щеткой, химическими веществами (окрашивание, перманент и т. д.), дуновением ветра или теплом (поток воздуха из фена, лучи солнце и т. д.).
Теперь, когда мы знаем больше о структуре и составе волос, разберемся, как влажность взаимодействует с ними, зачастую вызывая нежелательную завивку.
Естественная физика волос
Сосредоточимся на принципе водородной связи. Этот процесс происходит из-за притяжения между электроположительным атомом водорода (с небольшим плюсовым зарядом) и электроотрицательным атомом кислорода (несущим минусовой заряд), присутствующими в кератиновом слое. Эта так называемая слабая связь легко изменяется под действием воды, содержащей два атома водорода и один атом кислорода.
Действительно, поглощение кортексом атомов водорода из воды приведет к увеличению количества водородных связей в волосах. Каждое кератиновое волокно имеет тенденцию к завиванию на молекулярном уровне, в результате чего волосы становятся волнистыми или вьющимися. Это явление известно, как скручивание из-за влажности. На прочные связи (дисульфидные мостики) влажность воздуха не влияет.
Но остается вопрос: почему некоторые типы волос более чувствительны к влажности (легче вьются), чем другие?
Этот процесс зависит от пористости волос, отражающей их способность впитывать и удерживать влагу из воздуха. Чем плотнее расположены чешуйки волоса (кутикула), тем он менее пористый и хуже пропускает влагу к кортексу. Таким образом, поврежденные или пористые по своей структуре волосы с большей вероятностью будут виться во влажную погоду.
Пористость волос зависит от многих факторов. К примеру, от природы вьющиеся волосы более пористы, чем прямые, потому что закручивание волос имеет тенденцию раздвигать чешуйки кутикулы.
С другой стороны, химическая или термическая обработка приведет к открытию чешуек и сделает волосы более пористыми. Вот почему поврежденные волосы (окраска, выпрямление и т. д.) или вьющиеся от природы с большей вероятностью будут завиваться в условиях влажности. С другой стороны, «здоровые» прямые волосы менее пористы и довольно слабо реагируют на влажность, хотя и не застрахованы от небольшой завивки.
Хорошая новость для тех, кто хотел бы приручить непокорно-вьющиеся волосы: есть решения, позволяющие уменьшить этот процесс. Некоторые продукты для волос (шампуни, кондиционеры или средства по уходу) формируют барьер для влаги, наращивая водонепроницаемость волос и предотвращая проникновение воды в их стержни. Это условие относится к средствам, содержащим силиконы, масла или увлажняющие вещества, известные своими гидрофобными свойствами (водоотталкиванием).