Hóa học liên quan đến mọi thứ liên quan đến việc tóc bạn thẳng hay xoăn; tóc vàng, đỏ hoặc nâu; dễ dàng định hình thành phong cách yêu thích của bạn; hay cây lau nhà ngỗ ngược khó quản lý. Trên thực tế, một nhà hóa học có thể có thể cung cấp nhiều - nếu không muốn nói là nhiều hơn - với tư cách là nhà tạo mẫu tóc của bạn về điều gì tạo nên sự khác biệt giữa một ngày tóc xấu và một ngày tóc tốt.
Với thời gian và tiền bạc mà hầu hết chúng ta xa hoa trên đỉnh vinh quang của mình, thật khó để tin rằng tóc chỉ đơn thuần là da chết. Khi các tế bào da trong lớp tế bào được gọi là chất nền tóc chết đi, chúng tạo ra một loại protein cứng gọi là keratin. Áp lực của các tế bào mới sẽ gói các tế bào chết và chất sừng lại với nhau và đẩy chúng lên bề mặt da đầu, nơi chúng nổi lên như những sợi tóc.
Đầu người trung bình có từ 100.000 đến 150.000 sợi tóc. Theo quan điểm của nhà hóa học, tóc hầu như giống như lông chim, móng ngựa, móng mèo, lông cừu và thậm chí cả vảy rắn - tất cả đều được làm chủ yếu từ keratin. Giống như tất cả các protein, keratin được xây dựng từ các khối xây dựng được gọi là axit amin. Phần lớn sức mạnh của keratin là do nó có hàm lượng cao axit amin cystine, có liên kết hóa học đặc biệt mạnh mẽ giữa các nguyên tử lưu huỳnh.
- Cấu trúc vật lý và hóa học của tóc
- Màu tóc
- Perm
- Tẩy trắng
- Dầu gội và dầu xả
- Bảo vệ tóc của bạn
Cấu trúc vật lý và hóa học của tóc
Cấu trúc vật lý của sợi tóc người có thể được nhìn thấy qua kính hiển vi. Nó bao gồm ba lớp tế bào da chết: lớp biểu bì, một lớp bao phủ bên ngoài nhẵn bóng, được tạo thành từ các tế bào chồng lên nhau như vảy cá; vỏ não, một lớp dày, ở giữa được tạo thành từ các tế bào hình thoi chứa đầy chất sừng và màu tóc; và tủy, một cột trung tâm tương đối hẹp chứa các tế bào hình khối và các túi khí.
Cấu trúc hóa học của tóc không thể nhìn thấy dưới kính hiển vi. Giống như tất cả các vật chất, tóc được tạo thành từ các đơn vị nhỏ gọi là nguyên tử. Phần bên ngoài của nguyên tử bao gồm các hạt thậm chí còn nhỏ hơn gọi là electron quay xung quanh vùng trung tâm của nguyên tử. Khi hai hoặc nhiều nguyên tử liên kết với nhau để tạo thành phân tử - sự kết hợp của các nguyên tử - chúng làm như vậy bằng cách trao đổi hoặc chia sẻ các electron.
Ở cấp độ phân tử, tóc được cấu tạo chủ yếu từ các chuỗi phân tử keratin. Các chuỗi này được liên kết chéo với nhau bằng các liên kết hóa học giống như cách mà các cạnh của thang được giữ với nhau bằng các bậc thang. Các liên kết bao gồm liên kết rất mạnh giữa các nguyên tử lưu huỳnh được tìm thấy trong cystine và lực hút điện yếu hơn nhiều giữa các nguyên tử hydro trong các phần khác của phân tử keratin.
Ở tóc thẳng, các liên kết hình thành giữa các nguyên tử nằm ở các vị trí gần giống nhau trên các chuỗi keratin lân cận. Điều này tạo ra các “bậc thang” tương đối bằng phẳng cho phép các mặt của “bậc thang” vẫn thẳng. Ở tóc xoăn hoặc gợn sóng, các phân tử từ các vị trí khác nhau dọc theo các chuỗi keratin liền kề bị hút vào nhau, tạo thành các liên kết hình cung khiến các mặt của thang keratin bị uốn cong hoặc vòng lại.
Màu tóc
Về màu sắc, độ bóng của tóc được xác định bởi các sắc tố tự nhiên gọi là melanins được tạo ra bởi các tế bào da. Điều đáng ngạc nhiên là có vẻ như chỉ một melanin - sắc tố đen gọi là eumelanin - chịu trách nhiệm cho hầu hết các sắc thái của tóc, từ vàng đến đen. Công thức rất đơn giản: mức eumelanin càng lớn thì tóc càng sẫm màu. Tuy nhiên, eumelanin không thể ghi nhận màu tóc đỏ, do màu sắc đặc trưng của nó là do một loại melanin màu đỏ, hiếm hơn gọi là pheomelanin. Khi các tế bào da già đi và ngừng sản xuất eumelanin hoặc pheomelanin, tóc của một người sẽ chuyển sang màu xám hoặc trắng.
Các gen của chúng ta quyết định màu sắc và kết cấu của tóc, nhưng có những cách khác để giải quyết vấn đề di truyền. Vì một phần ba phụ nữ Mỹ nhuộm tóc và một nửa uốn tóc hoặc thả lỏng các lọn tóc của họ có thể chứng thực, hóa chất của tóc có thể dễ dàng thay đổi. Thuốc dưỡng, thuốc nhuộm, dầu gội, dầu xả, thậm chí cả máy uốn tóc và máy sấy đều hoạt động kỳ diệu bằng cách nghiên cứu cấu trúc hóa học bình thường của tóc.
Trên thực tế, mỗi khi gội đầu hoặc đi bơi, bạn sẽ tạo ra một phản ứng hóa học nhỏ. Các phân tử nước giàu hydro bắt các liên kết hydro yếu giữa các chuỗi keratin của tóc bạn, khiến những lọn tóc dù là xoăn nhất cũng tạm thời duỗi thẳng khi bị ướt. Khi tóc khô, các liên kết hydro được thiết lập lại và các sóng hoặc lọn tóc sẽ quay trở lại.
Điều ngược lại xảy ra với tóc thẳng được làm ẩm và sau đó quấn quanh ghim hoặc con lăn để các phần khác nhau của chuỗi keratin tiếp giáp với nhau. Khi tóc khô, nó hình thành các liên kết hydro mới và tạm thời chuyển từ thẳng sang xoăn hoặc gợn sóng. Máy sấy thổi, máy lăn điện và bàn là uốn tóc hoạt động theo cùng một nguyên tắc, nhưng sử dụng năng lượng nhiệt để củng cố kiểu liên kết mới.
Nhưng như những người có kiểu tóc phụ thuộc vào máy uốn hoặc máy sấy đều biết, nỗ lực của họ có thể hoàn thành trong vài phút. Tất cả những gì bạn cần là một ít nước dưới dạng mưa rào hoặc gió biển ẩm để đưa các liên kết hydro của tóc bạn trở lại liên kết bình thường.
Perm
Để có những thay đổi lâu dài hơn đối với kiểu tóc — và chất tóc — bạn phải chuyển sang chế độ uốn xoăn (uốn) hoặc duỗi tóc vĩnh viễn. Những quá trình này không chỉ làm thay đổi các liên kết hydro của tóc mà còn tách ra các liên kết hóa học mạnh hơn mà không bị ảnh hưởng bởi nước. Mặc dù vẫy tay và duỗi thẳng (còn được gọi là thư giãn) tạo ra kết quả trái ngược nhau, hai quy trình sử dụng các thủ thuật hóa học giống nhau.
Cho dù tóc được uốn hay thả lỏng, bước đầu tiên, được gọi là làm mềm, bao gồm giảm bớt. Sự khử là một phản ứng hóa học thêm hydro vào một hợp chất hóa học. Trong quá trình uốn hoặc duỗi tóc, các chất khử, đôi khi cùng với nhiệt, sẽ phá vỡ các liên kết bền nước của tóc — chủ yếu là các liên kết lưu huỳnh với lưu huỳnh trong cystine.
Trong bước tiếp theo của quy trình, được gọi là sắp xếp lại, các chuỗi keratin được đúc thành cấu hình mong muốn. Điều này được thực hiện bằng cách cuộn tóc mềm trên que để tạo ra các lọn tóc hoặc giữ phẳng để làm thẳng tóc.
Bước cuối cùng, làm cứng, làm cho sự sắp xếp lại vĩnh viễn bằng cách xây dựng lại các liên kết lưu huỳnh-lưu huỳnh và các liên kết phân tử bền nước khác giữ các sợi tóc lại với nhau. Điều này được thực hiện thông qua quá trình oxy hóa - một phản ứng hóa học đảo ngược quá trình khử bằng cách thêm oxy vào một hợp chất. Đối với perms và giãn cơ, hóa chất bắt đầu quá trình oxy hóa là dung dịch natri bromat hoặc hydro peroxit.
Mặc dù uốn và duỗi được gọi là "vĩnh viễn", nhưng uốn và thuốc giãn không làm thay đổi ma trận tóc. Do đó, tác dụng của chúng cuối cùng biến mất khi tóc mọc ra.
Khi được pha chế và sử dụng đúng công thức theo hướng dẫn, các sản phẩm uốn hoặc thư giãn tóc không được thay đổi màu sắc hoặc làm tóc yếu đi đáng kể. Nhưng cả tóc và da đầu đều có thể bị hư hại nếu các sản phẩm đó được sản xuất hoặc sử dụng không cẩn thận. Ví dụ, vào năm 1995, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã cảnh báo chống lại việc sử dụng hai loại thuốc giãn tóc được bán dưới tên Rio Hair Naturalizer System. FDA đã thực hiện hành động đó sau khi hơn 1.800 người tiêu dùng phàn nàn rằng các sản phẩm đã gây kích ứng da đầu của họ, khiến tóc của họ bị gãy rụng hoặc chuyển sang màu xanh. Các nhà điều tra của FDA đã phát hiện ra rằng các sản phẩm này chứa quá nhiều axit và được dán nhãn không đúng cách.
Tẩy trắng
Một quá trình khác phải được kiểm soát cẩn thận để tránh kết quả khó chịu là tẩy trắng. Tóc thường được tẩy trắng bằng hydrogen peroxide, một hóa chất làm sáng tóc bằng cách oxy hóa sắc tố melanin.
Nồng độ hydrogen peroxide càng lớn và càng để lâu, tóc càng nhạt màu cho đến khi chuyển sang màu trắng vàng khắc nghiệt của kiểu “tóc vàng đã tẩy trắng”. Quá trình tẩy trắng được dừng lại bằng cách xả tóc bằng nước quá nóng hoặc dung dịch axit nhẹ, chẳng hạn như axit pyruvic.
Kết quả đạt được khi tẩy trắng cũng được xác định bằng cách thêm bao nhiêu amoni hydroxit, một hóa chất kích hoạt quá trình oxy hóa, được thêm vào dung dịch peroxit. Quá nhiều hợp chất amoniac này có thể tạo ra màu đỏ không hấp dẫn.
Nhuộm tóc, có khả năng tạo ra cầu vồng có màu sắc trông tự nhiên từ vàng gừng đến nâu hạt dẻ, cũng dựa vào quá trình oxy hóa. Chất tạo màu là một loại hóa chất pha chế phức tạp. Quá trình oxy hóa được cung cấp bởi một nhà phát triển, thường là hydrogen peroxide hoặc một chất oxy hóa khác. Nhà phát triển hoạt động trên một trung gian. Chất trung gian là các hợp chất tổng hợp, thường có nguồn gốc từ nhựa than đá, phát triển thành thuốc nhuộm khi chúng bị oxy hóa.
Các thành phần khác của màu tóc bao gồm chất điều chỉnh, hợp chất giúp tăng cường hoặc ổn định một số sắc thái màu nhất định; chất chống oxy hóa, ngăn không cho các chất trung gian bị oxy hóa trước khi chúng được thoa lên tóc; và chất kiềm hóa, hóa chất giúp cải thiện sự hấp thụ của thuốc nhuộm bằng cách làm mềm tóc.
Giống như các phương pháp điều trị tóc khác, nhuộm màu không làm thay đổi các tế bào tạo ra tóc hoặc sắc tố của tóc. Vì vậy, những người nhuộm tóc phải định kỳ chải lại phần chân tóc tự nhiên nếu họ muốn tóc mọc của họ giữ được màu đều giữa các lần nhuộm hoàn chỉnh.
Trong những năm gần đây, nhiều phụ nữ đã thử nghiệm các loại thuốc nhuộm bán vĩnh viễn và tạm thời. Màu bán vĩnh viễn sử dụng nồng độ chất oxy hóa thấp hơn và trôi đi trong 4 đến 6 loại dầu gội. Màu tạm thời, hoặc nước xả, là thuốc nhuộm axit chỉ phủ lên bề mặt tóc và dễ dàng gội sạch trong lần gội đầu tiếp theo. Bởi vì chúng chỉ đơn giản là thêm một chút màu lên bề mặt tóc, chỉ có thể sử dụng nước xả để tạo ra màu tóc sẫm hơn.
Dầu gội và dầu xả
Tẩy tóc, thư giãn và nhuộm màu là những điều khắc nghiệt nhất bạn có thể làm đối với mái tóc của mình theo quan điểm của nhà hóa học. Nhưng dầu gội và dầu xả cũng tận dụng lợi thế của hóa học để hoàn thành công việc của chúng.
Công việc của dầu gội đầu là làm sạch tóc, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi thành phần chính trong gần như tất cả các loại dầu gội đầu là chất tẩy rửa. Chất tẩy rửa tạo ra dung dịch anion hoặc tích điện âm khi kết hợp với nước. Công thức như vậy rất tốt để làm sạch tóc bằng cách thu hút các ion tích điện dương, chẳng hạn như dầu. Nhưng nó cũng có xu hướng làm xù lớp biểu bì bên ngoài của tóc, giải thích tại sao tóc vừa gội xong thường bay nhanh, khó quản lý và khá xỉn màu.
Để chống lại những tác dụng không mong muốn này và làm mịn lớp biểu bì tóc, mọi người thường dùng dầu gội đầu có chứa dung dịch cation hoặc tích điện dương. Trong những năm trước đây, người ta sử dụng giấm, nước chanh hoặc bia cho mục đích này. Những cách xả như vậy giúp tóc bóng hơn và dễ chải hơn, nhưng chúng có thể khiến tóc có mùi thơm như salad trộn hoặc nhà máy bia. Dầu xả hiện đại đạt được kết quả tương tự và cũng có mùi thơm dễ chịu thích hợp hơn cho tóc.
Một trong những lớp quan trọng nhất của chất điều hòa là các hợp chất amoni bậc bốn. Các chất cation này giúp chống lại tĩnh điện và tóc bay bằng cách liên kết với các sợi anion của tóc gội đầu. Vì tóc đã được uốn, duỗi hoặc nhuộm màu có tính anion cao hơn đáng kể so với tóc bình thường, các nhà sản xuất thiết kế các loại dầu dưỡng đặc biệt chứa các thành phần cation dành cho tóc đã trải qua quá trình xử lý hóa chất mạnh. Một số công thức thậm chí có thể tạm thời sửa chữa hoặc củng cố tóc đã qua xử lý hóa học thông qua việc sử dụng các protein cation bám vào chuỗi keratin suy yếu của tóc thông qua liên kết hydro.
Bảo vệ tóc của bạn
Tất nhiên, tốt nhất bạn nên tránh làm hư tóc ngay từ đầu. Các chuyên gia có một số lời khuyên để làm thế nào để giữ cho mái tóc của bạn không giống như kết quả của một thí nghiệm hóa học thất bại. Đầu tiên, họ cẩn trọng, làm mọi thứ có chừng mực. Đừng kiểm tra giới hạn của khả năng hình thành và cải tổ các liên kết hóa học của tóc bằng cách cho tóc uốn, nhuộm hoặc duỗi tóc nhiều lần trong một thời gian ngắn.
Thứ hai, đừng bắt đầu điều trị cho đến khi bạn đã suy nghĩ kỹ và biết chắc chắn bạn muốn đạt được vẻ ngoài nào. Nếu bạn hấp tấp quyết định uốn tóc xù mì cho mái tóc thẳng của mình hoặc tẩy tóc quạ thành màu vàng bạch kim, sẽ mất vài tuần hoặc vài tháng trước khi bạn có thể thay đổi diện mạo của mình mà không làm tóc bị tổn hại nghiêm trọng.
Thứ ba, làm theo tất cả các hướng dẫn về các sản phẩm chăm sóc tóc trong thư. Và trước khi bắt đầu bất kỳ quy trình hóa học nhạy cảm với thời gian nào, chẳng hạn như tạo màu hoặc nhuộm, hãy chạy khô — hãy xem qua toàn bộ quy trình trong tâm trí của bạn và đặt ra tất cả các mục bạn sẽ cần.
Cuối cùng, nếu bạn kết thúc việc tạo ra một thảm họa tóc, hãy đến gặp chuyên gia chăm sóc tóc. Đừng cố gắng tự khắc phục sự cố bằng các biện pháp khắc phục tại nhà hoặc các sản phẩm hóa học khác. Một chuyên gia có thể cứu vãn mái tóc của bạn, cung cấp cho bạn các sản phẩm để sửa chữa hư tổn, hoặc ít nhất là cắt tóc của bạn sao cho trông hấp dẫn một cách hợp lý trong khi bạn chờ những sợi tóc xù của bạn dài ra.
Và đây là một mẹo cuối cùng: Hãy cân nhắc bằng lòng với mái tóc bạn sinh ra, có thể là xoăn hoặc thẳng, màu vàng hoặc đỏ cà rốt. Bạn sẽ tiết kiệm được rất nhiều năng lượng - cả hóa chất và cá nhân - nếu bạn phát triển một phong cách nhấn mạnh vẻ đẹp tự nhiên của mái tóc thay vì vẻ ngoài nhân tạo, đòi hỏi bạn phải liên tục đánh bật mái tóc của mình.