The Nature-Inspired Fluids and Interfaces Lab skabte et simuleret svedkirteleksperiment for at teste teorien om naturlig tilstopning af porer. Kredit:Virginia Tech
Sveden er en naturlig funktion af den menneskelige krop, lader en krop afkøle sig selv, når sved kommer ud af kirtler og fordamper. Separat, denne proces kan producere lugt, da bakterier på huden nedbryder svedproteiner. En deodorant dræber de bakterier, der producerer lugten, mens en antiperspirant tilstopper svedkanaler for at forhindre sved i at komme frem i første omgang.
Denne tilstopning opnås almindeligvis ved brug af metalliske salte. Der er fortsat debat om, hvorvidt disse metalliske salte bidrager til sundhedsrisici såsom kræft, men forbrugernes efterspørgsel efter mere naturlige alternativer til antiperspiranter indeholdende disse metaller (en slags "just-in-case"-scenarie) vokser hurtigt.
Virginia Tech Nature-Inspired Fluids and Interfaces Lab, ledet af lektor Jonathan Boreyko, har netop fået et stort gennembrud i undersøgelsen af naturlige antiperspiranter. Deres teori er denne:Hvis sveden kan begynde at fordampe, mens den stadig er inde i svedkanalen, før det kommer ud på huden, svedens egne mineraler vil krystallisere for at tilstoppe kanalen. Med andre ord, blandingen af natrium, choride, kalium, kalk, urinstof, og bikarbonater, der naturligt findes i sved, kan udføre det samme arbejde som de metalliske salte, der bruges i kommercielle antiperspiranter.
Test af teorien
For at udforske denne idé, gruppen konstruerede en kunstig "svedrig" for at undersøge mulighederne. De brugte en mikrokanal lavet af trukket glas til at tjene som en kunstig svedkanal, og skabte funktionen af en svedkirtel ved at bruge trykgas til at skubbe syntetisk sved hen over slangen og ind i den tilsluttede glaskanal.
For at bevise konceptet, tre forskellige scenarier blev testet. Den første var en kontrol, hvor intet produkt var placeret i nærheden af den kunstige svedkanal. Til den anden test, forskere placerede en tør terning af det organiske, siliciumbaseret polymer PDMS nær udgangen af kanalen. Endelig, til den tredje prøve, PDMS -terningen var infunderet med propylenglycol, et kemikalie, der er yderst attraktivt for vand. Disse tre scenarier gav mulighed for en direkte sammenligning af, hvordan sved flød, når kanalen var helt åben, versus i nærheden af et almindeligt objekt, versus i nærheden af et fordampningsfremkaldende objekt.
Holdet observerede strømmen af den syntetiske sved, som har de samme mineraler som naturlig sved, ved at fokusere et mikroskop på den kunstige kanal. For de to første scenarier, sveden flød frit fra udløbet af svedkanalen, hvilket ville svare til, at sved kommer ud på huden. Men for det tredje scenario, hvor kanalen var placeret tæt på det fordampningsfremkaldende materiale, kanalen blev tilstoppet inden for få sekunder. En gel-lignende prop dannet i kanalen nær udgangen, skabe et segl. Selv når trykket, der skubber væsken, blev øget, træskoen var i stand til at opretholde tætningen.
"I særdeleshed de seneste år, Jeg har bemærket, at min kone og mange af hendes venner er gået over til mere naturlige kosmetik- og rengøringsprodukter, " sagde Boreyko. "Der er også et stigende pres fra regulerende agenturer, især i Europa, at begrænse brugen af metaller i antiperspiranter. Vores forskning har opdaget den mest naturlige antiperspirant, der findes:mineralerne i selve sveden! Det er spændende at opdage, at blot at få sveden til at fordampe hurtigere kan forårsage naturlige mineralpropper, der har potentialet til at erstatte metalbaserede produkter i fremtiden."
Med konceptet bevist, teamet bevæger sig mod ansøgning. Muligheder for at udvide konceptet til forsøg på mennesker kunne omfatte brug af en applikatorpind, ligner de nuværende produkter i form eller en bærbar klæbestof. I begge tilfælde, det næste mål er at demonstrere i et menneskeligt forsøg, at det rigtige vandtrækkende produkt kan lette naturlig tilstopning fra kroppens egen sved.
Resultater fra denne forskning blev offentliggjort i tidsskriftet ACS anvendte materialer og grænseflader den 16. nov. 2020.