Het is waarschijnlijk het meest onaangename experiment dat je vandaag zult lezen: wat gebeurt er als je huid begint te scheuren. Onderzoekers hebben ontdekt waarom de huid is zo moeilijk te scheuren, zelfs wanneer onder extreme druk, door het snijden van monsters van echte huid en proberen om ze uit elkaar te trekken. Ze vonden dat in plaats van gewoon scheuren, zoogdier huid eigenlijk heeft verfijnde stress weerstand eigenschappen die voorkomen dat gaten en snijwonden uit te breiden. De onderzoekers sneden echte huidmonsters en vervolgens probeerden ze te scheuren door ze uit elkaar te trekken (hierboven weergegeven) Met behulp van röntgenstralen konden ze direct de microscopische veranderingen die plaatsvinden in de huid te observeren om het te weerstaan scheuren tijdens hun maag karnen experimenten. Ze ontdekten dat de krullende vezels van collageen die samen de dermis van de huid recht en stretch in reactie op een traan om de lading te delen en verdere schade te voorkomen. Wetenschappers bij Gillette hebben negen jaar bestudeerd hoe om de perfecte scheerbeurt te krijgen. Hun werk heeft aangetoond waarom het wassen van de huid is zo vitaal en waarom je nooit, ooit tik je scheermes op de gootsteen, en zet ook het debat over of je moet gaan met, of tegen de korrel. Hier zijn hun belangrijkste bevindingen: . Voordat de scheerbeurt, hydrateren het haar door het wassen van de huid met een zachte reiniger: Dit verzacht het haar en vermindert aanzienlijk de kracht die nodig is om het te snijden. Breng veel scheergel: Dit zorgt voor een beschermende anti-frictie laag en verbetert scheermes glijden voor een gladdere, comfortabelere scheer. Scheer met een multi-blad scheermes met behulp van lichte slagen: Gillette zei dat het scheermes het werk moet doen, niet de persoon die scheert. Verander richting: Begin door te scheren met de korrel van het haar voordat het schakelen en gaan tegen deze korrel. Zorg ervoor dat de bladen niet oud of saai zijn: De levensduur van scheermesjes kan variëren afhankelijk van hoe vaak ze worden gebruikt en hoe hard. Als een algemene regel als het scheermes begint te slepen of niet zo dicht als voorheen, vervangen de messen. Gebruik aftershave: Dit kan elk product zijn dat vochtinbrengende crème bevat om de huid te hydrateren en te troosten. Veel aftershave bevat alcohol die werkt als een adstringerend middel om de huid te steriliseren en een barrière tegen infectie te bieden. De bevindingen helpen uitleggen waarom de dunne laag cellen die ons lichaam bedekken in staat is om zo'n effectieve barrière te bieden aan de buitenwereld. Wetenschappers achter het onderzoek hopen ook dat hun bevindingen uiteindelijk kunnen leiden tot sterkere nieuwe materialen die niet gemakkelijk scheuren die kunnen worden gebruikt in vliegtuigen, bijvoorbeeld. Professor Robert Ritchie, een materiaalwetenschapper aan het Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley, Californië, die een van de co-auteurs van het onderzoek was, zei: 'Onze studie is de eerste om te modelleren en direct te observeren in real-time het micro-schaal gedrag van de collageen 'De beweging van het collageen werkt om de stressconcentraties in verband met elk gat, inkeping of scheur effectief te verminderen.' Om het experiment uit te voeren gebruikten de onderzoekers de huid genomen van dode konijnen, zorgvuldig verwijderde het haar en plaatste het in apparatuur ontworpen om de huid uit elkaar te trekken. Ze sneden vervolgens een kleine inkeping of gat in de huid en keken hoe het veranderde vorm als de huid was opgerekt op een manier bedoeld om de traan te verhogen. Echter, in plaats van groter als de huid scheurde, de inkepingen gewoon geeuwde open. De onderzoekers, wiens werk gepubliceerd wordt in het tijdschrift Nature Communications, gebruikten vervolgens de röntgenstralen van de Advanced Light Source in het Lawrence Berkeley National Laboratory, om de structurele veranderingen in de huid te bestuderen. Ze vonden het collageen in de dermis, de dikste van de drie belangrijkste lagen die de huid vormen, veranderden zijn uitlijning aan de rand van de scheur. Het collageen, dat normaal gesproken in een verstoorde wirwar zit, rechtgetrokken en begon tegen elkaar te glijden om de stress te absorberen en extra kracht te bieden. De onderzoekers vonden het collageen in de huid dermis veranderingen van een verstoorde wirwar (aangegeven links) om zich op te stellen in rechte parallelle rijen (aangetoond rechts) wanneer de huid is beschadigd om kracht en scheurweerstand te bieden. Dr Marc Meyers, een materiaalwetenschapper aan de Universiteit van Californië San Diego die ook deelnam aan het onderzoek, zei: 'Verlichting en stretching toestaan de opname van de spanning zonder veel stress toename, en glijden maakt meer energiedissipatie tijdens onelastische vervorming. 'Deze reorganisatie van de fibrillen is verantwoordelijk voor het stompen van de stress aan de puntjes van tranen en inkepingen.' Onderzoek naar de mechanische eigenschappen van de huid dateert bijna 200 jaar, toen artsen begonnen steekwonden te onderzoeken. De grafiek hierboven laat zien wat er gebeurt met een inkeping in de huid wanneer het wordt uitgestrekt (links) in vergelijking met bot (rechts) In tegenstelling tot bot en tanden, die ook zijn gemaakt van collageenvezels maar scheuren en scheuren wanneer onder stress, lijkt het collageen in de huid te veranderen zijn structuur wanneer geplaatst onder stress. De onderzoekers achter de laatste studie werken samen met het US Air Force Office of Scientific Research. Professor Ritchie voegde daaraan toe: 'Natuurlijke inspiratie is een krachtige motivatie om nieuwe synthetische materialen met unieke eigenschappen te ontwikkelen.'Bijvoorbeeld, het mechanistische begrip dat we in de huid hebben geïdentificeerd, kan worden toegepast op de verbetering van de kunstmatige huid, of op de ontwikkeling van dunne filmpolymeren voor toepassingen zoals flexibele elektronica.'
Onderzoekers van het Lawrence Berkeley National Laboratory gebruikten echte huidmonsters om microscopische veranderingen te bestuderen die scheuren weerstaan wanneer uit elkaar getrokken. Ze vonden collageenvezels in dermis veranderen structuur wanneer onder stam. De vezels gaan van een ongeorganiseerde wirwar te rechttrekken en stretch. Wetenschappers hopen dat hun bevindingen kunnen helpen bij het ontwikkelen van nieuwe scheurbestendige materialen.