Forskere fra Tokyo University of Science udvikler et miljøvenligt og let producereligt overfladeaktivt middel til at lave en effektiv vandfastholdende blanding, der kan bruges i hudpleje Kredit:Tokyo University of Science, Japan
Et lag af lipider dækker vores hud, og med dens hjælp bevarer vores hud fugt og forbliver sund. I lipidlaget, en forbindelse kaldet ceramid danner en "lamellær gel" med kolesterol, fedtsyrer, og vand. Lamellære geler er blandinger, der er tykke, flyder ikke let, og kan rumme store mængder vand. Naturlig ceramid er derfor en vigtig faktor for vandretention i vores hud. En type lamel gel, kaldet "α-gelen, " kan formuleres ved at blande forbindelser kaldet overfladeaktive stoffer med en fedtalkohol og vand. Som du måske har gættet ved denne forklaring, α-geler er meget udbredt i hudplejeprodukter såsom hudcremer.
I en ny undersøgelse offentliggjort i Kolloider og overflader A , videnskabsmænd fra Tokyo University of Science og Miyoshi Oil and Fat Co. Ltd., Japan, ledet af Dr. Kenichi Sakai, syntetiserede en α-gel ved hjælp af et oliesyrebaseret overfladeaktivt middel, som potentielt kan bruges i hudplejeprodukter. Dette er et overfladeaktivt stof, som de tidligere havde udviklet og ligner strukturelt naturligt ceramid (begge er amfifiler med to haler). "Jeg var interesseret i, om α-geler kunne fremstilles ved hjælp af gemini-overfladeaktive stoffer (to-halede og to-hovedede overfladeaktive stoffer), og hvad deres strukturelle og fysiske egenskaber ville være, " siger Dr. Sakai.
Når α-gelen var klar, Dr. Sakai og hans team brugte en teknik kaldet small- og wide-angle X-ray scattering (SWAXS), en anden teknik kaldet nuklear magnetisk resonans (NMR) spektroskopi, og et optisk mikroskop for at bekræfte dets egenskaber. For det, de fremstillede flere blandinger indeholdende forskellige molforhold af det oliesyrebaserede overfladeaktive middel, vand, og 1-tetradecanol (en fedtalkohol). Resultaterne var, Ja, tilfredsstillende.
SWAXS-målinger afslørede den typiske lamellære eller arklignende struktur af α-geler:lag af molekyler stablet over hinanden, således at et lodret tværsnit har molekyler justeret i lige linjer, og et vandret tværsnit kunne se sekskantet ud. Dette betyder, at den fremstillede blanding dannede en α-gel. Strukturen forblev meget velordnet, selv når 90 vægt% af blandingen var vand.
Da forskerne yderligere analyserede SWAXS-målingerne, de fandt ud af, at en forøgelse af det molære indhold af fedtalkoholen i blandingen øger rummet mellem de molekylære "dobbeltlag" i α-gelens stablede struktur. Dobbeltlag er et par molekylære lag, hvor haleenderne af begge lag peger på hinanden. En egenskab ved α-geler er, at vand fylder rummet mellem disse dobbeltlag. I dette tilfælde, forskerne mener, at stigningen i mellemrummet mellem dobbeltlagene må skyldes, at mere vand fyldte det.
NMR-spektroskopi viste derefter, at stigning i molært indhold af fedtalkohol også forårsagede et fald i bevægelsen af protoner inden for de molekylære dobbeltlag, hvilket er i overensstemmelse med karakteristika, lamellære geler er kendt for at have.
Dr. Sakai og hans team var også klar over, at α-gelsystemer er kendt for at demonstrere "shear udtynding, "dvs. når de presses og trækkes mod en overflade, de fordeler sig jævnt, som en klat maling ville gøre, når de påføres en væg med en pensel. Alle blandinger i undersøgelsen viste forskydningsudtynding, så forskerne kiggede gennem et optisk mikroskop for at finde ud af hvorfor. De så en progressiv og specifik ændring i strukturen af α-gelen med en stigning i fedtalkoholindholdet. Rapporter fra tidligere undersøgelser havde fortalt dem, at denne specifikke strukturelle ændring får α-geler til at blive så tykke, som det er nødvendigt for forskydningsudtynding.
Dermed, samlet set, den tilberedte α-gels evne til at holde på vand og sprede sig jævnt ud over overflader gør den velegnet til hudplejeprodukter såsom hudcremer. Hvad mere er, det oliesyrebaserede overfladeaktive stof er letopløseligt i vand, og så er produktionen lettere og mulig til lave energiomkostninger. Dr. Sakai forklarer, "Det er et miljøvenligt funktionelt organisk materiale, fordi selv når det tilsættes i små mængder, det udviser overfladekemiske funktioner, der ikke er ringere end konventionelle overfladeaktive stoffer."
Så, kryds fingrene; den perfekte hudcreme er her måske snart!
Sidste artikelForskere forbedrer farve og tekstur af dyrket kød
Næste artikelOvervågning af korrosion af bioresorberbart magnesium