头发有两个主要组成部分。一个是皮层,由平行纤维构成。另一个是有着无定形结构的基质。基质对头发变形的速度敏感,而皮层对此不敏感。于解释说,这2种成分的组合让头发有能力经受较高的压力和拉力。
当把头发拉长,它的结构会以特定方式改变。在纳米层次上,头发中的每根皮层纤维都是由数千个盘卷的螺旋形分子链构成的,这种分子链叫做“α螺旋链”。当头发出现变形,α螺旋链会展开,并变成折叠片结构,称为“β折叠片”。这种结构上的改变使得头发能承受较大的变形而不断裂。
这种结构变化部分可逆。如果头发受到的拉力较小,它能恢复原形。如果进一步拉伸,这种结构变化会变得不可逆。该研究的作者之一王斌(音译)说:“头发是常见的材料,却有着很多令人入迷的特性。”
该团队还在不同的湿度和温度下对头发进行了拉伸测试。在较高湿度的情况下,头发在断裂前能承受70%至80%的变形。水会“软化”头发。它会进入基质,打破连接一根头发中各个细丝的硫键。研究人员还发现,在60摄氏度时,头发开始出现永久性损伤。超过这个温度,头发会在较低的压力和拉力下更快断裂。
目前,这个团队正在就水对人类头发特性的影响作进一步研究。此后,该团队将研究清洗头发如何促使它恢复原有形状的详细机制。(编译/朱捷)

资料图片:头发的比强度可以同钢铁相比拟。(图片来源于网络)
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