Раньше я жила в Мичигане, так что каждую зиму я боролась с сухостью кожи. Тогда меня спасал тонер Jergens Ultra Healing без запаха. В нем содержится вазелин, представляющий собой гель из нескольких углеводородов. Эти неполярные молекулы впитываются в наружный слой кожи и отталкивают все полярные молекулы, приближающиеся к ним. То есть любые полярные молекулы воды, которые захотят покинуть вашу кожу, будут «возвращены», так что кожа будет выглядеть увлажненной и напитанной.
Но какой увлажняющий крем подойдет именно для вашей кожи? По правде говоря, это зависит от личных предпочтений. К примеру, я просто ненавижу плотные тональники, оставляющие липкое или жирное ощущение, однако некоторые мои друзья предпочитают именно их. Если вы будете регулярно пользоваться качественным продуктом, то со временем заметите изменения в текстуре кожи. Правильно подобранный увлажняющий крем образует защитный слой, препятствующий потере воды клетками кожи.
Хорошее увлажнение кожи также помогает бороться с фотостарением (ранним старением кожи, вызванным солнцем). Когда наша кожа увлажнена, мы можем заметить, что морщины разглаживаются, а сама ее поверхность становится упругой и эластичной. Что еще важнее, так мы можем оценить эти изменения, проверив кожу на эластичность.
Вы когда-нибудь рассматривали клетки кожи? Например, на уроке биологии. Удивительно, но просто исследуя удаленные клетки, вы можете узнать много нового о скорости обновления эпидермиса. Если скотч легко от вас отстает, то у вас нормальный тип кожи. Если скотч сложно к вам прикрепить, то у вас жирная кожа. А если на скотче остается МНОГО клеток (поверьте, вы сразу это поймете), то вам нужно озадачиться поиском новых средств по уходу за собой. Когда я провожу подобный эксперимент на своем теле, то кожа на ногах у меня сухая, а на лбу – жирная (именно поэтому я не использую средства с вазелином на лице).
А теперь давайте перейдем к самому интересному: румяна, бронзер и тени для век работают точно так же, как и тональный крем. Они образуют межмолекулярные взаимодействия с праймером (или тональным кремом), фиксируясь на лице. За оттенок наших румян и бронзеров ответственны определенные молекулы, например, кармин используется для красных оттенков, тартразин – для желтых, оксид железа – для коричневых.
Древние египтяне тоже использовали кармин, полученный из раздавленных жуков, чтобы придать губам красивый красный оттенок. К счастью, в наше время в помадах используются красители, а также такие молекулы, как оксид-хлорид висмута (для придания белого вида) и диоксид титана (осветляет красные оттенки до розового).
Многие не осознают, что процесс нанесения помады – это целая наука. Давайте рассмотрим классическую ее форму. Когда вы открываете колпачок, то видите скошенный край помады поверх прочного тюбика с воском. Большинство производителей используют карнаубский воск (или пальмовый воск), чтобы помада могла держать форму; иначе она просто расползалась бы, если бы вы попытались ею накраситься.
Кроме того, чтобы пигмент перешел с помады на губы, нужен вазелин (или оливковое масло). Это одна из причин, почему обычно помады такие мягкие. Подобная текстура получается из силиконового масла, которое используется для передачи и фиксации пигмента на губах. Таким образом мы можем получить стойкую помаду, которую можно носить целый день.
Интересный факт: тушь, по сути, является разновидностью помады, но только для ресниц. Как и губная помада, она была создана египтянами, и содержит в себе оксид титана для придания цвета (для не слишком интенсивных оттенков) и карнаубский воск для укрепления ресниц. Чтобы тушь получилась водостойкой, в нее добавляют большую неполярную молекулу – додекан, которая отталкивает полярные молекулы воды. Если вы пользуетесь обычной тушью, то вода будет растворять ее и оставлять разводы.
Главная разница между тушью для ресниц и помадой заключается в том, что в состав туши может входить нейлон или вискоза. Нейлон – это большой полимер, использующийся в туши с удлиняющим эффектом. Существует два типа полимеров: синтетические и природные. Природные полимеры – это те, которые можно обнаружить в природе, например хлопок (они даже присутствуют в нашей ДНК). Синтетические полимеры, например нейлон, вискоза или полиэстер, синтезируются в лаборатории.
Синтетические молекулы (иногда их называют пластмассами) состоят из цепочки маленьких повторяющихся рисунков; просто представьте себе цепочку из скрепок. Каждая скрепка является уникальной и обособленной, однако все они соединены друг с другом кончиками. Молекулы удерживаются вместе благодаря ковалентным связями как внутри каждой молекулы, так и между повторяющими участками молекул.
Цепочки из молекул образуют большие (и тонкие) волокна, которые укладываются друг на друга. В месте наложения молекулы они образуют между собой дисперсионные силы, и когда цепочки накладываются друг на друга слишком часто, создается набор полимеров. Если правильные молекулы собираются в правильном порядке, как, например, в нейлоне, то полученный полимер будет прочным и эластичным. Но если на ваших колготках (между прочим, сделанных из нейлона) когда-нибудь появлялась дырка, то вы знаете, что полимеры могут быть очень слабыми. Прочность волокна зависит от связей между молекулами и межмолекулярных взаимодействий, поддерживающих эти связи.
Полиамид – это полимер, используемый для синтезирования нейлона, он состоит из повторяющихся молекул, связанных друг с другом интересным способом. Этот способ называется амидным соединением. Подобные соединения очень специфичны: они возникают в том случае, если атом углерода на одной стороне молекулы А образует ковалентную связь с атомом азота на противоположной стороне молекулы В. Дело в том, что молекулы А и В являются одинаковыми, поэтому такое соединение повторяется еще несколько раз; создается ряд молекул, соединенных сверхсильными ковалентными углеродно-азотными связями.
Вы когда-нибудь слышали об американском химике Сетфани Кволек? Она проработала более сорока лет химиком-органиком в DuPont и умерла в 2014 году. Еще в 1964 году она занялась поиском новой молекулы, которой можно было бы заменить сталь в гоночных шинах, и случайно получила странный раствор.
Кволек настолько заинтересовалась наполовину жидким, наполовину твердым веществом, что попросила коллегу продавить вещество через фильеру – это часть оборудования, с помощью которого раствор можно превратить в волокно (если эксперимент пройдет успешно, то получится игольчатое волокно, напоминающее стекловату). К счастью, эксперимент Кволек прошел успешно. Она была так довольна полученным результатом, что решила проверит полученную молекулу на прочность – и обнаружила, что полученная молекула прочнее стали в пять раз!
Проведя еще несколько экспериментов, Кволек и ее коллеги узнали, что после нагревания прочность вещества повышается. Для людей, которые никогда не работали в лаборатории, этот результат был подобен ситуации, когда Супермен входит в огонь, а затем каким-то непонятным образом превращается в Халка. Тепло от огня, как по волшебству, заставляло молекулы перестраиваться, благодаря чему у вещества появлялась суперсила.
Так Кволек обнаружила кевлар. Мы используем этот материал во многих вещах: от пуленепробиваемых жилетов и оптико-волоконных кабелей до скафандров, в которых астронавты будут ходить на Марсе. Эта гигантская молекула называется полипарафенилен-терефталамид и представляет собой синтетическое волокно.
Кевлар – один из самых прочных материалов, известных на сегодняшний день. Его атомы располагаются вплотную и прочно связаны друг с другом; благодаря этому ничто – даже пуля – не может разорвать связи между ними. Во время стрельбы в ночном клубе Орландо одного полицейского спас шлем из кевлара, защитивший того от пули. А во время стрельбы в Паркленде группа старшеклассников спряталась за листом из кевлара, который они обнаружили в кабинете по военно-патриотической подготовке.
Это волокно спасает жизни. А все из-за (чрезвычайно сильного) притяжения между молекулами.
Эластичные волокна полимера были изобретены в 1930-х годах, и ученые сразу поняли, что их можно использовать при создании одежды (но не средств для макияжа). Например, в 1939 году были выпущены первые нейлоновые чулки – и знаете, это был огромный шаг вперед, если сравнивать их с чулками из хлопка или шерсти. Женщины по несколько часов стояли в длинных очередях, чтобы купить одну пару чулок – прямо точь-вточь как сейчас, когда люди выстраиваются в очереди на Черную пятницу.
Как и с другими тканями, нейлон вытягивается в длинные тонкие волокна, которые затем переплетаются между собой. Эти волока принимают замысловатую форму, образуя нейлоновую ткань. И хоть такая ткань очень эластичная, она дышит не так хорошо, как ткань из полиэстера, которую мы уже обсуждали в прошлой главе. Все из-за того, что молекулы в нейлоновой ткани тесно связаны друг с другом.
Как я уже говорила, когда нейлоновые чулки только изобрели, женщины стали одержимы новой тканью. Во время Второй мировой войны DuPont изменили свое производство и начали использовать полиамидный материал для производства парашютов. Количество чулок на рынке резко сократилось, при том, что спрос на них резко вырос. Это вызвало – я сейчас серьезно – нейлоновые бунты. Обида и злость женщин были настолько сильны, что дамы даже дрались друг с другом из-за чулок. А кто-то даже грабил соседок!
После войны компании вернулись к производству чулок, на этот раз смешивая нейлон с другими натуральными и синтетическими волокнами, например хлопком и полиэстером. Для того времени эти ткани были чем-то новым, из-за чего одежда из них оказалась очень популярной среди женщин. Новые чулки стали эластичными, недорогими и красивыми. Но если посмотреть с молекулярной точки зрения, то это был совершенно другой тип полимера.
В настоящее время в наших тканях используются все типы полимеров. В верхней одежде, например дождевике или непромокаемых штанах, вы найдете нейлон. Один из самых дешевых полимеров – полиэтилентерефталат (ПЭТ). Он занимает четвертое место по объему производства в мире, и, я уверена, вы знаете его по бытовому названию – полиэстер. Как и нейлон, полиэстер (и другие распространенные ткани) изготавливается с использованием полимерных цепей и механизмов связывания.