4.5.1. Reducción de la electricidad estática
La electricidad estática en el cabello se origina cuando hay un desequilibrio de cargas eléctricas en la superficie de la fibra capilar.
El cabello es un aislante natural (la queratina es una proteína con escasa conductividad) y cuando dos superficies como cabello-cabello o cabello-objeto entran en contacto y luego se separan, se produce un fenómenos de transferencia de electrones.
Una superficie cede electrones, lo que queda cargada positivamente, mientras que la otra superficie gana electrones y genera una carga negativa.
Este proceso recibe el nombre de triboelectricidad y su intensidad depende de varios factores:
* La naturaleza química de las superficies que entran en contacto y qué tan fácilmente ganan o pierden electrones.
* La humedad ambiental afecta a la movilidad de las cargas
* El grado de aislamiento eléctrico del material.
* El rozamiento o fricción por cepillado, peinado, secado, etc.
Cuando las cargas no pueden disiparse, se acumulan en la superficie cuticular, generando procesos de repulsión electroestática entre las fibras, lo que provoca lo que conocemos como cabello levantado o rebelde.
Composición química del cabello y su comportamiento eléctrico
El cabello, compuesto principalmente por queratina la cual presenta aminoácidos que pueden ionizarse.
Presenta grupos ácidos (-COOH) procedentes de los aminoácidos glutámico y aspártico, mientras que los grupos alcalinos o básicos (-NH2), provienen de los aminoácidos lisina, arginina e histidina.
Dependiendo del pH, el cabello puede cargarse positiva o negativamente:
Cuando el pH es inferior a 4, se produce una protonación de -NH2+ a NH3+, dejando la carga superficial del cabello con carga positiva. Se produce una mayor atracción hacia tensioactivos y activos aniónicos.
A pH neutro (5-6) se da un equilibrio y una ligera carga negativa. Hablamos de un estado eléctrico estable.
A pH igual o superior a 7, se produce la ionización de -COOH a -COO–, siendo la carga superficial del cabello negativa. Como consecuencia se crea la repulsión entre fibras.
En condiciones normales de pH fisiológico (4.5-5.5), la fibra tienen una carga neta negativa, lo que explica la afinidad del cabello hacia los tensioactivos catiónicos que se adsorben sobre la superficie, neutralizando el potencial electroestático.
Factores que favorecen la electricidad estática
Existen una serie de factores que favorecen e intensifican la generación de carga eléctrica.
Baja humedad relativa (HR<40%)
Los climas secos, frío invernal o los ambientes climatizados reducen la conductividad eléctrica. Las cargas no se disipan y se produce una acumulación de carga estática.
Estado de la fibra capilar
La cutícula erosionada, levantado o porosa retiene más aire y menos agua, lo actúa como un aislante más fuerte.
Los cabellos secos, dañados por calor o por tratamientos químicos como la coloración, poseen menos aminoácidos cargados, lo que reduce la capacidad de neutralización.
Materiales de contacto
El cabello se comporta diferente según el material con el que entra en contacto.
El plástico o el nylon hacen que el cabello pierda electrones, quedando cargado positivamente.
Si el material es madera o metal, las cargas se disipan más fácilmente.
Calor y secado excesivo
La deshidratación reduce la constante dieléctrica del cabello, lo que genera una mayor resistencia al flujo de electrones y por ende, una acumulación de cargas.
Exposición a tensioactivos aniónicos
Champús formulados con tensioactivos aniónicos fuertes como SLS o SLES, aumentan la carga negativa de la fibra al eliminar los lípidos naturales y alterar la película hidrolipídica.
Interacción molecular con el agua y la humedad
El agua actúa como un medio conductor débil al permitir la movilidad de iones H+ y OH-.
Cuando la humedad ambiental es alta (>60%), el cabello adsorben moléculas de agua en las capas externas de la cutícula, lo que aumenta la conductividad superficial y las cargas se disipan.
Pero también aumenta el frizz si la porosidad del cabello es alta (el agua penetra en el córtex, hinchando la fibra).
Por tanto, podemos hablar de que existe un equilibrio óptimos de humedad relativa (HR 50-60%) en el cual el cabello conserva su suavidad y las cargas eléctricas no se acumulan.
Consecuencias del desequilibrio electroestático
Cuando la carga acumulada sobre la fibra es positiva, existe una mayor fricción que puede llevar a una fractura mecánica de la cutícula.
Hablamos de cabello levantado, fibras erizadas y una pérdida de alineación, lo que afecta a la estética capilar y la facilidad de peinado.
Si la carga acumulada es negativa, hay una menor retención de lípidos y existe daño cuticular.
El cabello presenta un tacto áspero, sensación de rigidez y dificultad para desenredar.
También podemos encontrarnos con un patrón de cargas alternadas, donde el cabello pierde brillo y presenta frizz, especialmente en cabellos rizados y dañados.
Electricidad estática vs frizz
La electricidad estática y el frizz no son lo mismo aunque pueden estar relacionados y a veces coexisten.
Ya sabemos que la electricidad estática es el fenómeno físico en el que se acumulan cargas eléctricas (generalmente positivas) en la superficie del cabello, haciendo que las fibras se repelen entre sí.
El cabello pierde electrones por fricción, se carga positivamente y los cabellos se elevan.
En cambio, el frizz es una manifestación de desalineación de las fibras capilares, que se ven encrespadas, esponjadas, con mechones sueltos o levantados.
Las causas principales son una porosidad capilar alta, pérdida de hidratación o exceso de humedad ambiental, cutículas levantadas o dañadas, tipo de cabello (especialmente rizado u ondulado) y fricción y daño térmico/químico.
El frizz ocurre por desbalance de humedad y desorganización de la cutícula, lo que genera fibras que se curvan, encogen o se levantan individualmente.
El frizz como fenómeno capilar
El frizz se produce principalmente por una alteración en la alineación de la cutícula y una pérdida del equilibrio hídrico, especialmente en cabellos porosos o dañados, creando un aspecto desordenado, esponjoso o encrespado.
Se manifiesta cuando la superficie del tallo capilar no es lisa ni uniforme: cutículas abiertas, erosionadas o levantadas.
Está relacionado con la porosidad. A mayor porosidad, más entrada y salida de humedad, lo que genera frizz.
Se agrava en entornos húmedos, ya que las fibras absorben agua de forma desigual y se hinchan de forma no homogénea.
También puede generarse por electricidad estática, fricción mecánica, calor excesivo o falta de lípidos/humedad.
Causas principales del frizz
Las causas más comunes en las que se suele dar frizz son:
Alta porosidad capilar
Causada por daño térmico, químico o mecánico.
Las cutículas están levantadas, permitiendo la entrada/salida rápida de agua.
Desequilibrio hídrico
Por exceso o falta de agua en la fibra, lo que provoca hinchamiento irregular.
En ambientes húmedos, el cabello poroso absorbe humedad y se expande sin control.
Falta de lípidos naturales
Sin la película lipídica del sebo y/o lípidos externos, la cutícula queda expuesta y desordenada.
Es frecuente en cabellos lavados con tensioactivos iónicos fuertes o con tratamientos químicos.
Electricidad estática
La carga positiva acumulada en la fibra repele otras fibras.
Se agrava en clima seco o por uso excesivo de cepillas de plástico y aparatología térmica.
Fricción mecánica
A partir de un peinado en seco, secado con toalla, fundas de almohada no adecuadas.
Levanta la cutícula y desorganiza la fibra.
Tipos de cabello
Los cabellos rizados y ondulados (tipos 2A-4C) presentan más frizz por su geometría helicoidal: las cutículas no se alinean fácilmente y hay zonas con mayor exposición a la humedad.
Tipos de cabello y propensión a la electricidad estática
A continuación vamos a ver para cada tipo de cabello su tendencia a presentar electricidad estática:
Tipo de cabello 1A
Propensión muy alta.
la fibra es muy fina por lo que se acumulan las cargas fácilmente.
Además tiene poca fricción entre las hebras del cabello, lo que permite que las cargas no se disipen.
Tipo de cabello 1B
Propensión alta
Aunque es un poco más grueso que el 1A, sigue siendo un cabello liso y tiene poca capacidad de retener humedad.
El sebo se distribuye fácilmente pero la carga se acumula por fricción.
Tipo de cabello 1C
Propensión moderada a alta
La cutícula es más rígida lo que ayuda a resistir la acumulación de carga, pero en climas secos o sin acondicionado se vuelve propenso al frizz y a la electricidad estática.
Tipo de cabello 2A
Propensión moderada
Algo más poroso que los cabellos lisos, pero con menor fricción interna.
El patrón en S crea zonas de acumulación de carga, pero también cierta disipación.
Tipo de cabello 2B
Propensión media
El patrón ondulado interfiere con la distribución uniforme de la carga, pero también crea puntos de fricción.
La electricidad estática aparece en ambientes secos.
Tipo de cabello 2C
Propensión media a baja
Mayor fricción interna, pero también más facilidad para retener agua.
Más propenso al frizz por humedad que a la estática por sequedad.
Tipo de cabello 3A
Propensión baja
El patrón rizado y la mayor porosidad ayudan a disipar la carga.
Además, estos cabellos suelen tener mas lípidos retenidos si no están dañados.
Tipo de cabello 3B
Propensión baja
Más fricción entre las fibras, lo que disipa la electricidad.
La estructura tridimensional evita la repulsión de hebras por carga.
Tipo de cabello 3C
Propensión muy baja
Aunque es más propenso al frizz, rara vez sufre de electricidad estática.
La densidad de fibra y la porosidad ayudan a neutralizar las cargas.
Tipo de cabello 4A
Propensión muy baja
La estructura enrollada crea mucha fricción interna y favorece la disipación de carga.
Es más sensible al quiebre que a la estática.
Tipo de cabello 4B
Propensión muy baja
Muy poroso y altamente absorbente, difícilmente acumula cargas superficiales.
Más vulnerable al encogimiento y a la rotura.
Tipo de cabello 4C
Propensión casi nula
Prácticamente no se ve afectado por la electricidad estática.
Su altísima densidad y fricción interna ayudan a neutralizar cualquier carga.
Requiere de más hidratación por su fragilidad estructural.
Los cabellos tipo 1A y 1B son los más propensos a la electricidad estática: son finos, lisos y con baja fricción entre fibras.
A medida que el cabello se vuelve más rizado y poroso (tipos 3 y 4), la propensión a la electricidad estática disminuye drásticamente.
El frizz en cabellos rizados no siempre implica electricidad estática, sino más bien una respuesta a la humedad y a la porosidad elevada.
Criterios de formulación para reducir la electricidad estática
El pH ideal para un acondicionador debe ser ácido, preferentemente entre pH 4.5-5.5.
Un pH levemente ácido restaura la carga natural del cabello.
Este rango de pH favorece el cierre de la cutícula, favorece la compactación de cutículas, se reduce la fricción y disminuye el potencial de acumulación de cargas eléctricas.
Uso de emulsionantes catiónicos.
Neutralizan la carga negativa de la fibra capilar forman una película suave, es decir, ayudan a equilibrar el potencial electroestático.
Estos emulsionantes se adhieren electroestáticamente al cabello (que es ligeramente negativo), neutralizando las cargas y alisando la fibra.
Las siliconas recubren el cabello (efecto filmógeno) con una película hidrofóbica continua, reducen la fricción (alisan la superficie cuticular), mejoran la peinabilidad (tanto con el cabello húmedo como en seco) y actúan como aislantes de carga (antiestáticos).
En cosmética convencional se usan principalmente dimeticonas. En cosmética natural tenemos como sustituto natural el coco-caprilato/caprato, isoamilo laurate o isoamilo cocoate o el escualeno/escualano.
La incorporación de humectantes higroscópicos aumenta la conductividad y reduce la carga.
Evitan que el cabello se deshidrate y acumule carga.
Los humectantes más efectivos para reducir esta carga son la glicerina, el aloe vera, la betaína y el sorbitol.
Los aceites vegetales forman una barrera que impide la pérdida de humedad y ayudan a controlar la carga.
Aportan una barrera dieléctrica que ayuda a disipar o evitar la acumulación de cargas.
Los aceites que presentan un alto contenido en ácidos grasos poliinsaturados y de cadena larga facilitan la disipación de cargas debido a su estructura química de dobles enlaces.
La presencia de alto contenido en fitoesteroles también puede beneficiar esta acción.
Proteínas hidrolizadas como queratina o seda forman una película protectora semiconductora lo que reduce la acumulación de cargas eléctricas en la superficie de la fibra cuticular.
Nota
Más adelante veremos con mayor profundidad todos estos activos y las acciones que realizan sobre el cabello cuando se incorporan en la formulación de acondicionadores.