La forza dei capelli umani ispira nuovi materiali per l’armatura

Un rendering 3D di una vista microscopica del primo piano di ciocche di capelli testurizzati radicati nella pelle su un cuoio capelluto.

I capelli umani sono la parte di molte vanità, ricerche e stereotipi da decenni. Viene in vari tipi compreso diritto, riccio,nebbioso, ecc. I capelli sono abbastanza forti da poter trasportare 12 tonnellate di peso. Vari ricercatori hanno anche suggerito che la forza dei capelli umani potrebbe renderlo un materiale del futuro., Una nuova ricerca scopre anche il motivo per cui i capelli sono incredibilmente forti e resistenti alla rottura. Gli scienziati dell’Università della California di San Diego hanno tenuto questa ricerca.

La forza dei capelli umani ha il rapporto che è paragonabile alla resistenza dell’acciaio. Può allungarsi fino a una volta e mezza la sua lunghezza originale prima di rompersi.

In questo studio, i ricercatori analizzano come si comporta una ciocca di capelli umani quando si deforma o si allunga.

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L’autore principale Marc Meyers ha dichiarato: “La natura crea una varietà di materiali e architetture interessanti in modi molto ingegnosi. Vogliamo capire la correlazione tra la struttura e le proprietà dei materiali biologici. Ci aiuterà a sviluppare materiali sintetici e disegni basati sulla natura che hanno prestazioni migliori di quelli esistenti.”

Gli scienziati hanno scoperto che i capelli agisce in modo diverso a seconda di come ottenere allungato. Più velocemente i capelli si allungano, più è forte. I capelli cambiano la sua struttura mentre si allungano., Questo cambiamento è parzialmente reversibile.

Yang Yu ha detto, ” Principalmente capelli ha due parti principali. la corteccia, che è costituita da fibrille parallele. E la matrice, che ha una struttura amorfa (casuale). La matrice è sensibile alla velocità con cui i capelli si deformano, mentre la corteccia no. La combinazione di questi due componenti conferisce ai capelli la capacità di resistere a stress e tensioni elevate.”

“A livello nanoscala, le fibrille corticali nei capelli sono costituite ciascuna da migliaia di catene di molecole a forma di spirale arrotolate chiamate catene alfa-elica., Quando i capelli sono deformati, le catene dell’elica alfa si srotolano e diventano strutture di fogli pieghettati note come fogli beta. Questo cambiamento strutturale consente ai capelli di gestire fino a una grande quantità di deformazione senza rompersi”, ha aggiunto.

Inoltre, gli scienziati hanno condotto vari test di stretching basati su diversi livelli di umidità e temperatura. A livelli di umidità più elevati, i capelli possono sopportare fino al 70-80% di deformazione prima della rottura. L’acqua essenzialmente “ammorbidisce” i capelli. Quando entra nella matrice e rompe i legami di zolfo che collegano i filamenti all’interno di una ciocca di capelli.,

Attraverso questo, gli scienziati hanno scoperto che i capelli iniziano a subire danni permanenti a 60 gradi Celsius. Oltre questa temperatura, i capelli si rompono più velocemente a stress e tensioni inferiori.

Questa ricerca suggerisce anche che la forza dei capelli umani potrebbe essere il nuovo materiale per l’armatura del corpo. Potrebbe aiutare i produttori di cosmetici a creare prodotti per la cura dei capelli migliori.

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