Hierarchical adsorption at hair-mimetic interfaces
A neutron reflectivity study
Tid: Fr 2024-11-29 kl 14.00
Plats: Kollegiesalen, Brinellvägen 8, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/61929299590
Språk: Engelska
Ämnesområde: Kemi
Respondent: Serena Cozzolino , Yt- och korrosionsvetenskap
Opponent: Professor Wuge Briscoe, University of Bristol, Englad
Handledare: Professor Mark W. Rutland, Yt- och korrosionsvetenskap; Doktor Alexei Vorobiev, Uppsala Universitet; Philipp Gutfreund, Institut Laue-Langevin, Frankrike; Gustavo Luengo, L'Oréal Research and Innovation, Frankrike
QC 20241105
Abstract
Att formulera ett schampo är en komplex process som inte bara måste ta hänsyn till hårfiberns olika fysikalisk-kemiska egenskaper utan också till kundernas behov. Därför innehåller schampon normalt tensider som rengörande bas, polyelektrolyter för en vårdande effekt och flera tillsatser. De befintliga produkterna har optimerats under många år, men de aktuella miljöfrågorna kräver att kosmetikaindustrin byter till mer hållbara formuleringar. För att kunna ersätta traditionella med miljövänliga, biologiskt framställda ingredienser krävs detaljerad kunskap om de interaktioner som sker på hårets yta. Detta doktorandprojekt syftade till att bidra till denna kunskap genom att använda neutronreflektometri (NR) för att studera adsorptionen av modellföreningar till hårmimetiska ytor. Fördelen med NR jämfört med andra yttekniker är dess förmåga att karakterisera begravda gränssnitt och definiera en hierarki av adsorption från blandningar. De biomimetiska modellerna kan ställas in för att återge hårytan under olika förhållanden. En frisk fiber är hydrofob, eftersom den är täckt av ett lager lipider, varav den viktigaste är 18-metyleicosanoic acid (18-MEA), som har en karakteristisk metylgren och är föremål för flera studier på grund av sina intressanta egenskaper. På grund av vittring, åldrande eller behandlingar som blekning kan lipidlagret skadas och en hydrofil yta exponeras. Detta förändrar hårfiberns interaktion med komponenter i hårvårdsprodukter. Genom att komplettera NR med andra yttekniker har specifika adsorptionsbeteenden identifierats, med hänsyn till faktorer som ytans hydrofobicitet, ytaktiva ämnenas laddning eller polyelektrolyternas storlek. Resultaten visar t.ex. att närvaron av metylgrenen i 18-MEA förändrar ytegenskaperna jämfört med ett lager av rakkedjiga lipider, eller att en helt skadad hårmodellyta oväntat adsorberar ett tvåskikt av anjoniskt ytaktivt ämne, tack vare en balansering av flera faktorer som spelar en roll i interaktionen.