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컬 뒤에 숨겨진 과학

셔터스톡

곱슬 머리의 세계에 있는 많은 수수께끼 중 하나는 어떤 사람들은 머리카락이 길어지면서 컬이 이완되는 것을 경험하는 반면, 다른 사람들은 그 반대의 현상을 경험한다는 것입니다. 즉, 머리카락의 길이가 늘어남에 따라 컬이 늘어납니다.

전자의 경향은 크게 생각할 필요 없이 이해가 됩니다. 긴 머리는 더 많은 무게를 가지며 중력에 의해 아래로 당겨져 컬이 길어지고 느슨해집니다. 그러나 후자의 현상은 반직관적으로 보입니다.

자연스러운 곱슬에서 더 많은 것: 컬 트리밍 팁

이 행동은 너무 혼란스러워서 머리를 자르면 컬이 사라지거나 누군가가 처음으로 머리카락을 기르면서 갑자기 발달하기 시작할 수 있습니다. 모순처럼 보이는 이 모순은 당혹스럽고 심지어 실망스러울 수 있지만, 머리카락이 곱슬거리는 원인과 곱슬머리를 설명하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 수학적 원리를 살펴보면 무슨 일이 일어나고 있는지 이해할 수 있습니다.

모발의 형태

인간의 머리카락은 아름답고 기능적인 복잡한 패턴으로 함께 짜여진 많은 나노 스케일 하위 구조로 구성된 놀랍도록 복잡한 생체 재료입니다. 모발의 빌딩 블록은 아미노산의 긴 사슬로 구성된 단백질 케라틴입니다. 케라틴 가닥의 아미노산은 섬유에 α-나선 형태를 부여하는 매우 특정한 결합 기하학을 가지고 있습니다. 개별 케라틴 섬유는 다른 케라틴 섬유와 함께 모여 미세섬유라고 하는 집합체를 형성합니다. 미세 원섬유의 클러스터는 모발의 중심 피질을 차지하는 거대 원섬유 구조로 함께 묶입니다. 지방산과 케라틴 기반 큐티클이 전체 가닥을 감싸고 있습니다.

자연스러운 곱슬에서 더 많은 것: 곱슬머리 컨디셔닝

사람의 모발 케라틴은 14%의 황 함유 아미노산(시스테인과 시스틴)으로 구성되어 있습니다. 모발의 많은 특성, 특히 컬이 발달하는 것은 이러한 아미노산에서 비롯됩니다. 케라틴의 두 가닥이 서로 인접해 있으면 근처 시스틴 그룹의 -SH 결합이 산화되어 두 가닥 사이에 이황화(S-S) 결합을 형성할 수 있습니다. 이것은 인접한 케라틴 가닥을 함께 묶는 화학적 가교입니다. 높은 비율의 이황화 결합은 모발 가닥을 나선형 패턴으로 꼬아줍니다. 인접한 모발 가닥은 동일한 패턴을 가정한 다음 컬을 형성하는 다중 나선 구조로 함께 뭉치는 경향이 있습니다. 이러한 방식으로, 나노구조는 거시적 수준에서 반복된다. 자연은 패턴을 좋아합니다.

영구 파동 공정은 이황화 결합을 끊은 다음 원하는 나선 모양으로 고정된 머리카락으로 재형성(및 새 결합 형성)하여 이를 이용합니다.

컬의 정도에 영향을 미치는 여러 요인이 있습니다. 여기에는 다음이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.

  1. 모낭의 모양 – 눈물방울 모양의 원통형 모낭과 타원형 모낭은 모두 컬의 정도가 다른 모발을 생성합니다.
  2. 두피에서 모발이 나오는 각도 – 매우 곱슬거리는 모발은 직선 모발과 다른 각도로 두피에서 나오는 것으로 밝혀졌습니다.
  3. 모발의 단면 기하학 – 완전한 원통형 모발 가닥은 직선형이며 타원형 가닥은 더 물결 모양의 특성을 가지고 있습니다. 리본 모양의 납작한 가닥은 매우 곱슬곱슬한 머리카락을 만듭니다.
  4. 이황화 결합의 양 – 이황화 결합의 농도가 높을수록 나선형 패턴이 더 뚜렷해집니다.
  5. 피질 세포의 일반적인 형태 – 피질의 거대섬유 구조의 응집 패턴은 곱슬거리는 정도에 영향을 미칩니다.
  6. 다른 유전자 또는 단백질의 존재 – 여러 연구 그룹에서 컬 형성을 담당하는 것으로 보이는 단백질의 존재를 조사하고 있습니다.

나선 구조

우리는 나선 구조가 가장 기본적인 분자 구성 요소에서 벌크 모발 패턴에 이르기까지 모발 전체에서 반복된다는 것을 확인했습니다. 그러나 나선이란 정확히 무엇입니까? 고등학교 생물학에서 DNA 이중 나선 가닥의 나선형 계단 기하학을 기억할 수 있습니다. 나선은 3차원을 차지하는 리본 모양의 코일이며 회전 길이와 피치 각도를 설명하는 데 사용되는 특정 삼각 방정식에 의해 제어됩니다.

X(t) =r cos t

Y(t) =r sin t

Z =CT

여기서 t =[0,2π], c =상수, r =반지름, 2πc =루프의 수직 분리

이 3차원 수학은 시각화하기가 약간 까다로울 수 있으므로 3차원(z)을 제거하고 2차원 사인파의 관점에서 생각하는 것이 더 쉬울 수 있습니다. 사인파는 음파, 가시광선파 및 전파와 같이 자연 전체에서 발생하는 다양한 유형의 진동 주기를 모델링하는 데 사용할 수 있습니다. 삼각법에서는 한 주기를 완료하는 데 걸리는 시간 또는 거리를 기간이라고 합니다.

나선형 헤어 컬을 조사하면 1회의 완전한 컬 회전이 1회의 완전한 사이클 또는 사인파와 같다는 것을 알 수 있습니다. 한 사이클을 완료하는 데 필요한 거리는 사람마다 다릅니다. 매우 꼬불꼬불한 곱슬머리는 덜 곱슬거리는 머리보다 같은 거리에서 더 많은 회전을 완료합니다. 고주파수 컬 패턴이라고 생각하시면 됩니다.

9인치 길이의 머리카락을 가진 세 가지 다른 정도의 컬을 가진 세 명의 다른 사람을 예로 들어 보겠습니다.

사람 A: 그녀의 머리카락은 1인치에 하나의 완전한 나선형을 완성합니다. 9인치에서 그것은 9개의 완전한 회전을 완료하고 매우 꼬불꼬불한 곱슬로 보입니다. 그녀가 그것을 더 길게 키울 경우 무게는 결국 컬을 약간 늘려서 그녀의 컬 패턴이 이완됩니다. 그녀는 4형 머리를 가졌다고 합니다.

사람 B: 그녀의 머리카락은 3인치마다 하나의 완전한 나선형을 완성합니다. 9인치에서 그녀의 머리카락은 세 번 완전히 회전하고 약간 곱슬거리는 것처럼 보입니다. 짧게 자르면 물결 모양이나 직선처럼 보이지만 더 길게 자라면 잘 정의 된 나선형 컬로 발전합니다. 그녀는 아마도 Botticelli 또는 Type 3 머리카락을 가졌다고 말할 것입니다.

사람 C: 그녀의 머리카락은 6인치에 한 바퀴 회전합니다. 9인치 길이의 그녀의 머리카락은 1.5바퀴만 돌고 물결 모양으로만 보입니다. 그녀가 머리를 6인치 이하로 자르면 곧게 보일 것입니다. 그녀가 그것이 매우 길게 자라도록 허용한다면(18인치 이상), 그녀는 뚜렷한 컬 패턴이 나타나는 것을 보기 시작할 것입니다. 그녀는 길이에 따라 유형 2 또는 유형 3의 머리를 가졌거나 심지어 스트레이트 머리를 가졌다고 말할 수도 있습니다.

자연스러운 곱슬에서 더 많은 것: 곱슬머리 유형 찾기

최종 생각

사람의 머리카락은 매우 복잡한 구조이며 사람마다 매우 다양합니다. 바로 우리의 DNA에 존재하는 나선 구조는 머리카락의 기초를 구성하는 케라틴 가닥의 나노 수준에서 그 자체를 명백하게 하고 그것이 우리의 "꼬인-꼬임"의 화려한 나선형 컬로 표현될 때까지 점점 더 높은 수준에서 반복됩니다. 머리" 자매 및 형제.

곱슬 머리를 가진 우리 중 대부분은 머리에 모든 종류의 곱슬 머리 유형이 혼합되어 있음을 발견하고 우리는 그것들을 향상, 정의 및 제어하려고 많은 시간과 노력을 보냅니다. 실제로 발달하고 컬 패턴을 표시하는 데 더 긴 길이가 필요한 머리를 가진 사람들은 머리를 자를 때 이를 염두에 두는 것이 좋습니다. 주의를 기울이지 않으면 소중한 컬이 사라질 수 있습니다. 수학을 기억하십시오.

컬 패턴에서 최상의 결과를 얻으려면 1회전에 대한 길이를 파악하고 머리를 기르거나 자를 때 염두에 두면 됩니다.