科学家用石墨烯制作复合染发剂：不致癌、耐褪色、无静电

很多爱美人士喜欢用染发剂将自己的头发染成各种颜色。不过，在享受美的同时他们也担心频繁染发会增加患癌的几率。日前，美国大学的一个科研团队利用石墨烯材料，研制出一种无毒、不易褪色的染发剂，同时也使染发过程更快。

上述研究来自美国西北大学材料与工程系的黄嘉兴等人的研究团队，相关研究论文已于3月15日在Chem上发表。Chem为美国细胞出版社（CellPress）旗下的期刊。

人们常使用的永久性染发剂中含有对苯二胺、间苯二酚等化学物质。这些化学染发剂先来“撬开”构成每根头发表皮层的重叠鳞片。一旦打开这些毛鳞片，染发剂中的芳香族胺类或酚类的着色剂（例如对苯二胺和对氨基苯酚）可以渗入头发内部，对其产生化学变化，从而改变头发的颜色。但是，这个过程由于受到分子扩散的影响，可能需要一两个小时才能完成。而且，染发剂中的化学物质部分是有毒的，如果他们被皮肤吸收，有可能会引起过敏甚至更严重的后果，比如致癌等。

此前，学者研究不同的材料来制备染发剂。有研究者已采用碳纳米管等无毒且惰性的无机碳材料来制作复合染发剂。黄嘉兴等研究学者认为在理想情况下，碳材料可以在头发上形成薄且均匀的涂层。

石墨烯（Graphene）是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，具有高比表面积和良好的导电性能等。黄嘉兴和团队研究发现一些石墨烯基的材料，比如氧化石墨烯（GO）和还原的氧化石墨烯（r-GO），或者是化学修饰的石墨烯，均可用来制作复合染发剂。他们尝试将GO和r-GO放在无害无毒的溶剂中，然后通过喷涂的方式，拿捏好喷涂剂量，可以使头发表面呈现棕色或黑色，甚至有可能让头发呈现出渐变色。

这种染发剂使用也比较方便。黄嘉兴的团队将这种黑色的溶液喷涂在金色人发样本上，等待其干燥的过程不到10分钟，最终形成的涂层约2微米（人头发直径通常为10-200微米）。

与此同时，相较于其他碳基材料，石墨烯独特的二维结构和高比表面积等性能，使得其具有更好的成膜能力和耐用性。该研究团队发现，使用该方法漂染的头发在清洗30次后仍不褪色。

此外，石墨烯材料具有良好的导电等性能，可以帮助头发在干燥季节避免静电现象。

研究人员说，由于无需利用石墨烯的其他优质特性，所以可采用制备相对容易的氧化石墨烯，其价格比高质量石墨烯更便宜，也更适合在消费品市场推广。目前，研究人员开发出黑色和棕色两种染发剂，未来还计划开发更多颜色。