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心頻繁染發(fā)會增加患癌的幾率。日前，美國大學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材料與工程系的黃嘉興等人的研究團隊，相關研究論文已于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、間苯二酚等化學物質。這些化學染發(fā)劑先來“撬開”構成每根頭發(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)劑中的化學物質部分是有毒的，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合染發(fā)劑。黃嘉興等研究學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），或者是化學修飾的石墨烯，均可用來制作復合染發(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構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。