Yeni Nesil Saç Boyası Tasarımı
Fotograf: North Carolina Eyalet Üniversitesi’nde doktora öğrencisi Tova Williams, saçlarını boyayan Amerikalı kadınların yüzde 75’i ve onu uygulayan stilistler ile ilgili araştırma yapıyor.
North Carolina Eyalet Üniversitesi araştırmacıları; tüketiciler, stilistler ve çevre için daha güvenli yeni nesil saç boyası ürünlerin geliştirilmesi için bir kaynak olarak, saçtan boya maddelerine kadar en çok bulunan en büyük kimyasal veri tabanını oluşturmuşlardır.
Online Saç Boyası Maddeleri Veritabanı, mevcut ve geçmiş ticari saç boyalarında 313 maddenin yapısı ve özellikleri hakkında ayrıntılı bilgi içermektedir. Araştırmacılar, cheminformatik olarak bilinen bilgisayara dayalı sınıflandırmayı kullanarak, boyaları benzer yapılara ve özelliklere sahip kümelere ayırdılar. Sonuçlar, bazı sürprizler ortaya çıkardı ve araştırmalar için umut vaat eden yeni yollara ilham oldu.
North Carolina Eyalet Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olan ve araştırmayla ilgili bir dergi makalesinin başyazarı Tova Williams, “Bu veritabanı, aynı yaklaşımı kullanarak, yalnızca saç boyalarının değil, diğer boya türlerinin de tasarımını da yönlendirmeye kesinlikle yardımcı olabilir” diyor.
Saç boyama, hızla büyüyen milyarlarca dolarlık global bir sektördür. Saç boyaları, ne kadar süreyle sürdüğüne bağlı olarak üç temel türe ayrılır. Saçın yüzeyini kaplayan geçici boyalar, bir veya iki şampuanlamayla saçtan çıkar. Yarı kalıcı boyalar biraz daha uzun sürer, altı ila sekiz yıkamaya kadar dayanır.
Bununla birlikte, piyasadaki ticari saç boyalarının yaklaşık yüzde 80’i ise, oksidasyon kimyasal prosesi yoluyla oluşturulan kalıcı boyalardır. Kalıcı saç boyası uygulandığında, başlangıçta renksizdir. Williams, küçük öncü moleküller saç liflerinin çekirdeğinin içinde kayar, burada daha büyük moleküller oluşturmak ve saç teline renk katmak için “tıpkı el ele tutuşur” gibi bir araya gelirler, diyor. Kalıcı saç rengi, saç gövdesi içinde olduğu için ve kimyasal olarak saça yapıştığı için yıkamaya karşı direnir.
Araştırmacılar, veritabanını alerjik reaksiyonlara daha az neden olan veya kanser riskini arttırma ihtimali az olan boyaları belirlemeye yardımcı olmak için kullanabilirler. Güvenlik, tüketiciler için kilit bir husustur; çünkü saç boyası kafa derisine uygulanır, ayrıca boya ürünleri ile tekrar tekrar çalışan stilistler için de aynı durum geçerlidir.
Williams, “Bilgisayar modellemesinin kullanılması, veri tabanında bulunan maddelerden hangisinin cilt hassasiyetine neden olacağı konusunda tahminler yapmamızı veya hangisinin sağlık riski olasılığının daha yüksek olabileceğini tahmin etmemizi sağlıyor” diye belirtiyor.
“Bu, daha iyi özelliklere sahip olan ve daha sürdürülebilir olan boyaların geliştirilmesine neden olur.”
North Carolina Eyalet Üniversitesi’nde Doçent olan araştırmanın ortak yazarlarından Denis Fourches, “Cheminformatik, araştırma ve geliştirme sürecini hızlandırabilir, böylece başka türlü mümkün olmayacak bir başarı ile veri tabanındaki yüzlerce maddenin özelliklerini analiz edebilir ve karşılaştırabilir” diyor.
Fourches, “Bir laboratuarda saç boyaları ile çalışmak zorunda kaldıysanız, bu çalışmanız muhtemelen birkaç yıl sürecek ve birkaç milyon dolar harcayacaksınız. 300’den fazla madde ile boyaları karakterize etmek ve sınıflandırmak için, anlaşılır ve tekrarlanabilir bir yol sağlayan bilgisayar modellemesi olmadan zor olacaktır” diyor.
Bu veri tabanı oluştururken, araştırmacılar belirlenen kategorilere uymayan ilginç bir renk grubu keşfettiler. Bu grup, yapısında kalıcı boyalardaki öncü moleküllere benzer özelliklere sahip görünen, yarı kalıcı boyalardan oluşan bir alt kümeyi barındırıyor.
North Carolina Eyalet Üniversitesi’nde boya kimyası alanında profosör olan araştırmanın ortak yazarlarından Harold Freeman, “Aslında, NC Üniversitesi Max A. Weaver Boya Kütüphanesi’nde, Eastman Chemical şirketinin üniversiteye bağışladığı binlerce boya ve kumaş örneği koleksiyonunda hepsinin bulunduğu bir katalog var” diyor.
Freeman, “ Bizi heyecanlandıran şeylerden biri de, 100.000 benzersiz boya ile, bu çalışmayı boya kütüphanesiyle birleştirebilme potansiyelimizin olması” diyor.
“Boya kütüphanesinde ana bileşiklerin yapısını değiştirerek; çevreye zararsız olan yeni boya öncülleri tasarlamayı, bu tasarımları saçlarda denemeyi ve sonra onları benzersiz ana yapılarından yararlanmak için renklere dönüştürmeyi umuyoruz.”
“Sadece etkili değil aynı zamanda güvenli olan bu saç boyalarının tasarımında bize yardımcı olması için, şuanda kataloglarda kullanılmayı bekleyen çok fazla potansiyel boya var.”
Araştırmacılar aynı zamanda boyaların çevresel etkisini de düşünüyorlar. Oluşturdukları bu saç boyası veri tabanını ABD Çevre Koruma Ajansı’nın dahili kimya panosuyla bağlantılı hale getirdiler. Ortak yazarlardan biri olan Antony John Williams, Kuzey Karolina’daki Research Triangle Park’ta EPA’nın Hesaplamalı Toksikoloji Ulusal Merkezi’nde çalışıyor.
Fourches, “Veritabanını kamuya açık hale getirdiğimize göre, diğer modelciler halihazırda daha sürdürülebilir, daha doğal ve daha az toksik içeren yeni maddeler tasarlamaya atılmış yeni bir adım için saç boyalarının bu grubuyla ilgileniyorlar” diyor.
“Araştırmacılar şu anda hiç düşünmediğimiz yeni özellikler tasarlıyorlar, ki bu çok heyecan vericidir.”
Bu çalışma ACS Sürdürülebilir Kimya ve Mühendislik’te sürdürülüyor.
Kaynak: phys.org
