很多愛美人士喜歡用染發(fā)劑將自己的頭發(fā)染成各種顏色。不過，在享受美的同時他們也擔(dān)心頻繁染發(fā)會增加患癌的幾率。日前，美國大學(xué)的一個科研團隊利用石墨烯材料，研制出一種無毒、不易褪色的染發(fā)劑，同時也使染發(fā)過程更快。

上述研究來自美國西北大學(xué)材料與工程系的黃嘉興等人的研究團隊，相關(guān)研究論文已于3月15日在Chem上發(fā)表。Chem為美國細胞出版社（CellPress）旗下的期刊。

人們常使用的永久性染發(fā)劑中含有對苯二胺、間苯二酚等化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)染發(fā)劑先來“撬開”構(gòu)成每根頭發(fā)表皮層的重疊鱗片。一旦打開這些毛鱗片，染發(fā)劑中的芳香族胺類或酚類的著色劑（例如對苯二胺和對氨基苯酚）可以滲入頭發(fā)內(nèi)部，對其產(chǎn)生化學(xué)變化，從而改變頭發(fā)的顏色。但是，這個過程由于受到分子擴散的影響，可能需要一兩個小時才能完成。而且，染發(fā)劑中的化學(xué)物質(zhì)部分是有毒的，如果他們被皮膚吸收，有可能會引起過敏甚至更嚴重的后果，比如致癌等。

此前，學(xué)者研究不同的材料來制備染發(fā)劑。有研究者已采用碳納米管等無毒且惰性的無機碳材料來制作復(fù)合染發(fā)劑。黃嘉興等研究學(xué)者認為在理想情況下，碳材料可以在頭發(fā)上形成薄且均勻的涂層。

石墨烯（Graphene）是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體，具有高比表面積和良好的導(dǎo)電性能等。黃嘉興和團隊研究發(fā)現(xiàn)一些石墨烯基的材料，比如氧化石墨烯（GO）和還原的氧化石墨烯（r-GO），或者是化學(xué)修飾的石墨烯，均可用來制作復(fù)合染發(fā)劑。他們嘗試將GO和r-GO放在無害無毒的溶劑中，然后通過噴涂的方式，拿捏好噴涂劑量，可以使頭發(fā)表面呈現(xiàn)棕色或黑色，甚至有可能讓頭發(fā)呈現(xiàn)出漸變色。

這種染發(fā)劑使用也比較方便。黃嘉興的團隊將這種黑色的溶液噴涂在金色人發(fā)樣本上，等待其干燥的過程不到10分鐘，最終形成的涂層約2微米（人頭發(fā)直徑通常為10-200微米）。

與此同時，相較于其他碳基材料，石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)和高比表面積等性能，使得其具有更好的成膜能力和耐用性。該研究團隊發(fā)現(xiàn)，使用該方法漂染的頭發(fā)在清洗30次后仍不褪色。

此外，石墨烯材料具有良好的導(dǎo)電等性能，可以幫助頭發(fā)在干燥季節(jié)避免靜電現(xiàn)象。

研究人員說，由于無需利用石墨烯的其他優(yōu)質(zhì)特性，所以可采用制備相對容易的氧化石墨烯，其價格比高質(zhì)量石墨烯更便宜，也更適合在消費品市場推廣。目前，研究人員開發(fā)出黑色和棕色兩種染發(fā)劑，未來還計劃開發(fā)更多顏色。