% Ft -'Jee lelb Molécules de surfactant Polymères chargés Micelle 14 Reflets de la Physique n°56 Formulation m0110. Lavage Coacervation Étapes du processus de dépôt sur le cheveu des polymères contenus dans les shampooings. Dans la formulation (i.e. le mélange), les polyélectrolytes interagissent avec des micelles de surfactants de charge opposée pour former des complexes solubles qui peuvent précipiter dans la phase liquide sous forme d’agrégats (« coacervats »). La séparation de phase qui se produit pendant la dilution lors du rinçage, conduit au dépôt d’un film de polymère sur le cheveu. de polymère fin et durable, résistant aux nombreux lavages et ceci en présence d’une grande variété de constituants, en particulier de détergents tensio-actifs qui doivent nettoyer cette surface. La surface du cheveu, chargée négativement, est recouverte de lipides qui sont partiellement ou complètement perdus lorsque le cheveu est endommagé. Une fonction importante assurée par les polymères contenus dans les shampooings est de restaurer les qualités sensorielles des cheveux (douceur au contact, contrôle de la mise en forme, etc.). Structure des revêtements, prévision et mesure de l’adsorption En général, un shampooing inclut un élément de base lavant, des agents de conditionnement du cheveu et des additifs qui donnent à la coiffure son apparence finale. Des surfactants cationiques, constitués de sels d’ammonium quaternaires, sont largement utilisés comme agents de conditionnement dans les produits commerciaux. Ils sont très efficaces sur les cheveux endommagés. L’utilisation de polyélectrolytes cationiques est aussi un moyen classique pour adsorber des polymères sur le cheveu. Ils sont incorporés en basse concentration (< 3%) en association avec des silicones, pour assurer un conditionnement optimal. Les surfactants anioniques interagissent avec les polymères cationiques pour garantir la stabilité de la dispersion. C’est après l’application du shampooing et le rinçage à l’eau que leur concentration diminue brutalement et que l’adsorption sur la surface du cheveu se fait. Des efforts particuliers sont nécessaires pour concevoir des surfaces modèles qui prennent en compte les éléments physico-chimiques de base de la surface du cheveu. Depuis les surfaces simplement chargées négativement Dépôt - Rinçage (p. ex. le mica) jusqu’aux surfaces plus sophistiquées (p. ex. chimiquement modifiées par des acides gras et des protéines ioniques), ces substrats sont des éléments essentiels pour prendre pleinement avantage des concepts de de Gennes dans la formulation de ce genre de produits. Dans nos études, en plus de la technique SFA, nous avons systématiquement utilisé une grande variété de techniques d’analyse de surface (microscopie à force atomique, mesure de l’angle de contact, tribologie, etc.). Par exemple, une microbalance à cristal de quartz (QCM) associée à l’ellipsométrie nous a aidés à déterminer l’épaisseur de ces agrégats de polymères et de surfactants, ainsi que la quantité d’eau piégée. Plus récemment, nous avons montré l’utilité de simulations sur ordinateur pour étudier la capacité d’adsorption des surfaces en fonction de la composition du shampooing. Vers de nouveaux matériaux sur mesure Une innovation de rupture requiert une vision en profondeur du domaine étudié. Les concepts de Pierre-Gilles de Gennes ont indiqué la direction et éclairé le chemin pour mieux concevoir des matériaux de performances exceptionnelles. L’étude des protéines et polymères naturels a confirmé que des structures polymériques sophistiquées permettent d’obtenir de grandes variétés de fonctions. La découverte de nouveaux matériaux (naturels ou synthétiques) est pilotée par la conviction que leur structure et leurs fonctions peuvent être prédites à l’aide des concepts que P.-G. de Gennes a explorés. ❚ Gustavo S. Luengo (gluengo@rd.loreal.com), Fabien Leonforte et Nawel Baghdadli L’Oréal Research & Innovation, 1 Avenue Eugène Schueller, 93600 Aulnay-sous-Bois Références 1 P.-G. de Gennes, Scaling Concepts 7 in Polymer Physics, Cornell University Press, Ithaca and London (1979). 2 J.N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces, 3rd ed., Elsevier, New-York (2011). |