Znajdź zawartość

W zależności od tego, czy ktoś lubi kremy i czy stosuje kosmetyki dobrej jakości, różnie opisuje, jakie są w dotyku i jaka wydaje się skóra po ich zaaplikowaniu: gładka, lepka bądź tłusta. Dla prof. Bharata Bhushana z Uniwersytetu Stanowego Ohio to jednak za mało precyzyjne, dlatego postanowił zbadać, jak krem oddziałuje ze skórą na poziomie nano i co właściwie znaczy, że staje się ona jedwabiście gładka. Podczas eksperymentów Amerykanie zauważyli, że to, jak opisujemy kremy, czyli stałe lub półpłynne emulsje typu woda w oleju, olej w wodzie lub mieszane, zależy od tarcia powstającego podczas aplikowania, a na nie mają z kolei wpływ prędkość wcierania oraz gęstość kosmetyku. Kremy zawierają substancje nawilżające i zmiękczające. Do tych pierwszych należy np. higroskopijna gliceryna, która wilgoć z powietrza kieruje do skóry. Zmiękczacze, takie jak oleje mineralne, wypełniają mikroskopijne szczeliny między komórkami, co daje efekt wygładzenia. Wrażenie tłustości zależy od właściwości substancji zmiękczających. Jak wyjaśnia Bhushan, nakładanie kremu generuje drgania, które są wykrywane przez mózg. Testując zapewniane przez krem wrażenie gładkości, producenci organizują grupy focusowe i wypytują ludzi o doświadczenia związane z kosmetykiem. Z takim podejściem zyskuje się informacje na temat osiągnięć preparatu, ale nadal nie wiadomo, co się tak naprawdę dzieje. Amerykanie badali tarcie po zastosowaniu różnego rodzaju kremów za pomocą mikroskopu sił atomowych. Nie ma w nim elementów optycznych, jest za to skanująca sonda, zwana roboczo dźwigienką lub ostrzem. Przesuwa się ona po próbce, umożliwiając pomiar tarcia. Urządzenie symuluje pojedynczy punkt kontaktu z ciałem i ujawnia typowe dla niego oddziaływania między kremem a skórą. Bez względu na składniki, kosmetyki gęstsze lub bardziej lepkie powodowały silniejsze tarcie. Jak obrazowo tłumaczy Bhushan, tarcie to wróg gładkości: im większe, tym gorzej. Nie bez znaczenia była też prędkość smarowania. Na wrażenie jedwabistości wpływała w znacznym stopniu temperatura, lecz już nie wilgotność. W przyszłości Bhushan zamierza przeanalizować mechanizm, za pośrednictwem którego kremy zmiękczają skórę.

W najbliższych tygodniach w Nature ukaże się artykuł Evy Andrei i jej kolegów z Rugers University, w którym opisują odkryte przez siebie nowe właściwości grafenu. W przyszłości ich odkrycie może doprowadzić do powstania wyjątkowo wydajnych urządzeń elektronicznych. Naukowcy zaobserwowali, że elektrony w grafenie mogą silnie ze sobą oddziaływać. Wcześniej jedynie teoretyzowano, iż jest to możliwe. Teraz zjawisko, podobne do nadprzewodnictwa, zaobserwowano w laboratorium. W grafenie zachodzi ono dzięki nowemu stanowi materii, w skład którego wchodzą częściowo naładowane kwazicząsteczki i dochodzi do transportowania ładunku bez jego rozpraszania się. W większości materiałów elektrony mają masę, jednak w grafenie jej nie mają, co kazało wielu naukowcom wątpić, czy w takiej sytuacji uda się zaobserwować silne oddziaływania pomiędzy elektronami. Nasza praca wykazała, że wcześniejsze nieudane próby zaobserwowania skorelowanego zachowania nie były powodowane naturą grafenu - mówi Eva Andrei. Przyczyną były interferencje ze strony materiału, na którym umieszczano grafen oraz próbników wykorzystywanych podczas badań. Do obserwacji zachowania relatywistycznych kwazicząsteczek w grafenie wykorzystano ułamkowy kwantowy efekt Halla. Ma on miejsce, gdy nośniki ładunku poruszają się w dwuwymiarowej przestrzeni i są poddane działaniu pola magnetycznego. Gdy interakcje pomiędzy takimi nośnikami są wystarczająco mocne, dochodzi do powstania nowych kwazicząsteczek o ładunku stanowiącym ułamek ładunku elektronu. Występowanie ułamkowego kwantowego efektu Halla to dowód na silne skorelowane zachowanie naładowanych cząstek. Dotychczas nie było jednak pewne, czy pozbawione masy elektrony będą zachowywały się w ten sam sposób. Odkrycie naukowców z Rutgers University powinno zachęcić innych specjalistów do badań nad grafenem, dowodzą one bowiem, że materiał ten może w przyszłości zastąpić krzem.