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【开学季】+黑发白发硬度和弹性模量差异研究

unht

2014/09/19

物性测试综合讨论

黑发白发硬度和弹性模量差异研究

黑发变白发是一个极其复杂的过程，诱发其原因也有很多，遗传、年龄、劳

累、烦恼、苦闷、休息不好都容易导致白发增多。这些诱因到底是怎么诱发了黑

发变白的呢？目前的研究是众说纷纭，更有研究发现头发变白跟脑袋用多了没有

任何关系，而是由于我们的毛囊受到磨损，导致过氧化氢大量堆积，从而导致头

发变成灰白色。这种过氧化氢阻碍了天然色素--黑色素的形成。但是黑发变白发

除了颜色变了，还又没有其他的性能变化呢？

本问文通过采集同一健康男士黑白两种头发，对头发进行冷镶固定，然后通过

瑞士CSM公司的超纳米压痕仪进行显微硬度、弹性模量等测试，研究黑发白发的

力学性能差异，发现头发变白之后硬度和弹性模量的微小变化。

实验部分：

1、样品采自同一健康成人头发

2、将头发垂直镶嵌到树脂里头

3、使用超纳米压痕仪，各取五根头发采用最大载荷2mN，加载卸

载速率4mN/min，保载5s的测试条件进行弹性模量测试。

4、结果比对

绿色为白发力曲线，蓝色为黑发力曲线

备注：HIT表示显微硬度；EIT表示弹性模量

数据分析：

根据上面数据可得到

黑发：平均HIT=119.836MPa,

平均EIT=2.456GPa；

白发：平均HIT=159.059MPa，

平均EIT=2.930GPa

明显白发的硬度和弹性模量都要比黑发大，这说明头发在缺失黑色素或者是其

它什么微量元素时，导致了头发硬度和弹性模量发生了改变。

由于头发缺失了黑色素等不仅导致了颜色的变化，而且导致了头发力学性能改

变了，其实在某种意义上说白发也有它的积极一面，相对黑发白发能降低头部被

撞击时危险系数。

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有意思的研究~~~~

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