Un projet dirigé par Ella Hudson, Ph.D. Chercheur à l’Université de Sheffield, cherche à déterminer la contribution de la cuticule du cheveu aux propriétés mécaniques de la fibre entière.
L’objectif de ce travail était de déterminer si un nouveau traitement capillaire pouvait restaurer les propriétés nanomécaniques de la cuticule des fibres capillaires suite à un traitement dommageable et également d’étudier l’effet du type de cheveux (ethnicité). Pour ce faire, les propriétés nanomécaniques cuticulaires des cheveux ont été étudiées dans trois états, avec des échantillons de deux types de cheveux différents : Africain et Caucasien, ce qui est typique de la littérature dans ce domaine :
À l’étude était la contribution de la cuticule (couche de surface) aux propriétés mécaniques d’une fibre entière. Cependant, les techniques habituellement utilisées pour étudier les propriétés mécaniques des cheveux génèrent des données représentatives de l’ensemble de la fibre (Yu et al. 2017). La nanoindentation permet la mesure localisée des propriétés de dureté de la surface des échantillons uniquement
Les fibres capillaires sont organisées de manière hiérarchique et se composent de trois unités structurelles de base : i) une couche externe protectrice appelée cuticule, ii) un noyau central appelé cortex et, dans certains cas, iii) un canal poreux appelé medulla.
Les données de nanoindentation n’ont montré aucune différence significative entre les groupes de traitement pour les cheveux africains ou caucasiens. Ces résultats diffèrent des tests mécaniques sur fibre entière qui montrent de nettes différences de traitement, cela indique clairement que les structures internes des fibres capillaires (le cortex et la moelle) répondent le plus aux traitements dommageables et réparateurs, et non la cuticule.
La comparaison entre les types de cheveux africains et caucasiens pour les trois groupes de traitement (non traités, endommagés et restaurés) a montré que la couche de cuticule de l’échantillon de cheveux africains avait des valeurs de module élastique et de dureté réduites plus élevées que l’échantillon caucasien, ce qui démontre la cuticule innée. différences en fonction du type de cheveux.
Les travaux antérieurs d’Ella sur les propriétés mécaniques des fibres capillaires axés sur l’analyse de la variation de la population et sur la façon dont cela peut changer après différents traitements ont été renforcés par les données de la nanoindentation. En général, les traitements dommageables réduisent la variation par rapport aux cheveux non traités. Le nouveau traitement capillaire réparateur semble restaurer cette variance de la population vers l’état pré-endommagé, en accord avec les données de propriétés mécaniques recueillies sur les fibres entières.
On a remarqué dans les données le phénomène intéressant selon lequel, suite à l’application du nouveau traitement aux cheveux abîmés, il y avait une distribution bimodale non observée dans les groupes de cheveux non traités ou abîmés. Il n’y a actuellement aucune explication définitive à cela, mais cela peut être dû aux différences innées entre les fibres capillaires individuelles, par exemple, la présence d’une moelle.
Ella a l’intention de continuer à caractériser les cheveux dans différents états de détérioration et à étudier l’efficacité des traitements de restauration.