เครื่องสำอาง

การศึกษานี้นำโดยศาสตราจารย์ Dong Woog Lee และทีมวิจัยของเขาใน School of Energy and Chemical Engineering ที่ UNIST และทีมวิจัยใน University of California, Santa Barbara เผยแพร่ทางออนไลน์ในวารสารProceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)ฉบับวันที่ 19 กรกฎาคม การศึกษาระบุตัวแปร 5 ตัวที่ควบคุมอัตราการเติมโพรง (การเปลี่ยนสภาพเปียก) ซึ่งจำเป็นสำหรับของเหลวที่จะแทรกซึมเข้าไปในโพรง ในการศึกษานี้ ศาสตราจารย์ลีประดิษฐ์เวเฟอร์ซิลิคอนที่มีโพรงทรงกระบอกที่มีรูปทรงเรขาคณิตต่างกัน หลังจากจุ่มลงในน้ำปริมาณมาก พวกเขาสังเกตรายละเอียดและอัตราที่เกี่ยวข้องกับการซึมผ่านของน้ำเข้าไปในโพรงจากของเหลวจำนวนมาก โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์แบบสนามสว่างและคอนโฟคอล โพรงทรงกระบอกเป็นเหมือนรูขุมขนที่มีทางเข้าแคบและภายในกว้างขวาง โดยทั่วไปการเติมโพรงจะดำเนินไปเมื่อน้ำปริมาณมากกระจายอยู่เหนือโพรงที่ชอบน้ำและไหลย้อนกลับ ตามที่อธิบายไว้ใน "การเปลี่ยนสถานะเปียกจากสถานะ Cassie-Baxter ไปยังสถานะ Wenzel" หยดของเหลวที่อยู่ด้านบนของพื้นผิวที่มีพื้นผิวซึ่งมีอากาศติดอยู่ด้านล่างจะถูกดูดซับอย่างสมบูรณ์โดยโพรงพื้นผิวที่ขรุขระ การค้นพบของพวกเขาเปิดเผยว่าอัตราการเติมโพรงได้รับผลกระทบจากตัวแปรต่อไปนี้: (i) มุมสัมผัสภายใน (ii) ความเข้มข้นของอากาศที่ละลายในเฟสน้ำปริมาณมาก (iii) ความผันผวนของของเหลวที่กำหนดอัตราของเส้นเลือดฝอย การควบแน่นภายในโพรง (iv) ประเภทของสารลดแรงตึงผิว และ (v) รูปทรงเรขาคณิตของโพรง "ผลลัพธ์ของเราสามารถใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ เครื่องสำอาง สำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ" ศาสตราจารย์ลีกล่าว "ตัวอย่างเช่น ไพรเมอร์สำหรับใบหน้าลดรูขุมขนและผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดผิวหน้าที่ช่วยขจัดซีบัมจำเป็นต้องลดปริมาณอากาศที่ละลาย เพื่อให้สามารถแทรกซึมเข้าไปในรูขุมขนได้อย่างรวดเร็ว" ในทางกลับกัน ผลิตภัณฑ์เสริมความงาม เช่น ครีมกันแดด ควรได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องผิวจากแสงแดดที่เป็นอันตราย ในขณะที่ป้องกันการอุดตันของรูขุมขน เนื่องจากรูขุมขนที่อุดตันขัดขวางการทำงานของผิวหนังในการหายใจหรือการแลกเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และทำให้เกิดการระคายเคือง สิว และบริเวณที่เป็นสิวบนผิวของคุณต่อไป ในกรณีนี้ จะเป็นการดีกว่าที่จะลดความผันผวนและเพิ่มปริมาณอากาศที่ละลายในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง แทนที่จะใช้โฟมล้างหน้า "ความรู้นี้เกี่ยวกับวิธีการเติมโพรงใต้มวลน้ำ และตัวแปรใดที่ควบคุมอัตราการบรรจุสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิศวกรรมของพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำมากแบบชั่วคราวหรือถาวร และการออกแบบและการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่นำไปใช้กับพื้นผิวหยาบ พื้นผิว หรือลวดลาย พื้นผิว" ศาสตราจารย์ลีกล่าว "ข้อมูลเชิงลึกพื้นฐานหลายอย่างที่ได้รับยังสามารถนำไปใช้กับของเหลวอื่นๆ (เช่น น้ำมัน) มุมสัมผัส และโพรงหรือรูพรุนที่มีขนาดหรือรูปทรงเรขาคณิตต่างๆ ได้"