縮れた髪の世界の多くの難問の1つは、髪の毛の長さが増すにつれて髪の長さが伸びる一方で、髪の長さが長くなるほどカールが伸びるということです。
前者の傾向は、あまり考えずに意味をなさない。 長い髪の毛はより重くなり、重力によって引っ張られ、カールが伸びて緩みます。 しかし、後者の現象は直観に反しているようです。
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このような挙動は非常に難解で、カールがヘアカットで消えたり、突然最初に髪を伸ばすようになったりするようになります。 このような見かけの矛盾は難解かもしれませんし、イライラさえあるかもしれませんが、髪がカールする原因を調べると何が起こっているのか、そしてカールの髪を描くのに使用できるいくつかの数学的原則を理解することは可能です。
毛の形態
人間の髪は、驚くほど複雑な生体材料であり、美しく機能的な複雑なパターンにまとめられた多くのナノスケールの下位構造で構成されています。 毛髪の構成要素は、タンパク質のケラチンであり、アミノ酸の長い鎖でできています。 ケラチン鎖のアミノ酸は、繊維にαヘリックスコンホメーションを与える非常に特異的な結合構造を有する。 個々のケラチン繊維は、他のケラチン繊維と一緒に束ねられ、ミクロフィブリルと呼ばれる凝集物を形成する。 ミクロフィブリルのクラスタは、毛髪の中心皮質を占めるマクロフィブリル構造に一緒に束ねる。 脂肪酸およびケラチンベースのキューティクルは、鎖全体を封入する。
ナチュラルカールからもっと：カールヘアをコンディショニングする
人間の毛髪ケラチンは、14％の硫黄含有アミノ酸（システインおよびシスチン）で構成されています。 これらのアミノ酸から、毛髪の多くの性質、特にカールが発達する。 ケラチンの2つの鎖が互いに隣接している場合、近くのシスチン基の-SH結合を酸化して、2つの鎖の間にジスルフィド（SS）結合を形成することができる。 これは、隣接するケラチン鎖を一緒に結びつける化学架橋である。 ジスルフィド結合の割合が高いと、毛髪の撚り線がらせん状になる。 隣接するヘアストランドは、同じパターンをとる傾向があり、その後、一緒にまとまり、カールを形成するマルチヘリカル構造になる。 このようにして、ナノスケールの構造が巨視的なレベルで繰り返される。 自然はパターンを愛しています。
パーマネントウェーブプロセスは、ジスルフィド結合を破壊し、所望のヘリカル形状に固定された毛髪を改質する（そして新規に形成する）ことによってこれを利用する。
曲がりの程度に寄与する多くの要因があります。 これには以下のものが含まれますが、これらに限定されません。
- 毛包の形状 -涙滴状、円筒状および楕円形の卵胞はすべて、異なる程度のカールを有する髪を生成する。
- 頭皮からの髪の毛の出現角度 -超髪が直毛とは異なる角度で頭皮から出現することが判明している。
- ヘアストランドの断面形状 -完全に円筒形のヘアストランドはまっすぐであり、楕円ストランドはより波状の特徴を有する。 フラットなリボンのようなストランドは、非常にかわいい縮毛になります。
- ジスルフィド結合の量 - ジスルフィド結合の濃度が高いほど、より顕著ならせんパターンが得られる。
- 皮質細胞の一般的な形態 - 皮質におけるマクロフィブリル構造の凝集パターンは、光線の程度に影響を及ぼす。
- 他の遺伝子やタンパク質の存在 - いくつかの異なる研究グループが、カール形成の原因と思われるタンパク質の存在を調べています。
ヘリカル構造
我々は、ヘリックス構造が毛髪全体にわたって、その最も基本的な分子構成単位からバルクヘアパターンに繰り返されることを確立した。 しかし、ヘリックスは正確に何ですか？ 高校生物学からのDNA二重らせん鎖のらせん状の階段構造を想起させるかもしれません。 らせんは、三次元を占めるリボン状のコイルであり、回転の長さおよびピッチ角を記述するために使用される特定の三角方程式によって支配される。
X（t）= rcos
Y（t）= r sin t
Z = ct
ここで、t = [0, 2π]、c =定数、r =半径、および2πc=ループの垂直方向の分離。
この3次元数学は視覚化するのがやや難しくなりますので、3次元（z）を取り除き、2次元正弦波で考えるのは簡単です。 正弦波は、音波、可視光波、電波など、自然のいたるところで発生する様々なタイプの振動サイクルをモデル化するために使用できます。 三角法では、期間を完全な1サイクルを完了するのに要する時間または距離の長さと呼ぶ。
らせん状のヘアカールを調べる場合、1回の完全なカールの回転が1つの完全なサイクルまたは正弦波に等しいことが分かります。 1つの完全なサイクルを完了するために必要な距離は、すべての人によって異なります。 非常にかわいい縮れた髪は、縮れの少ない髪と同じ距離でより多くの回転を完了する。 より高い周波数のカールパターンと考えてください。
3つの異なった人々の例を挙げると、3つの異なる程度のカールがあり、すべて9インチの長さの髪があります。
人物A：彼女の髪は1インチで1つの完全な螺旋を完成させる。 9インチで、それは完全な9回転を完了し、非常にかわいい縮みに見える。 彼女がそれを長く成長させるならば、体重は最終的に少しカールを引き伸ばすので、彼女のカールパターンはリラックスします。 彼女はタイプ4の髪を持っていると言われます。
人B：彼女の髪は3インチごとに1つのフルスパイラルを完成させる。 9インチで、彼女の髪は完全に3回転し、ややカールしているようです。 彼女がそれを短くカットするならば、それは波状またはまっすぐに見えますが、長く成長すれば、それは明確に定義されたスパイラルカールに発展します。 彼女はおそらくボッティチェリまたはタイプ3の髪を持っていると言われるでしょう。
人C：彼女の髪は6インチで完全に1回転します。 長さが9インチの場合、彼女の髪は1回転半だけ回転し、波打ったように見えます。 彼女の髪を長さが6インチ以下になるように整えると、まっすぐに見えます。 彼女がそれが非常に長い（18インチ以上）に成長することを許可するならば、彼女は顕著なカールパターンが現れ始めるでしょう。 彼女は、その長さに応じて、タイプ2またはタイプ3の髪、またはまっすぐな髪を持つと言われるかもしれません。
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最終的な考え
人間の髪はそのような複雑な構造であり、人によって大きく異なります。 私たちのDNAに存在するヘリックス構造は、毛髪の基底を構成するケラチン鎖のナノレベルで明らかになり、より高いレベルと高いレベルで繰り返され、「キンキー - 髪の毛のような姉妹と兄弟です。
私たちのほとんどは、髪の毛で、私たちは頭の中にあらゆる種類のカールの種類が混在していると感じています。私たちは、それらを強化し、定義し、制御しようと多くの時間と努力を費やしています。 実際に発達してカールパターンを表示するために長めの髪を持つ人は、髪を切り取ったときにそのことを念頭に置くことができます。 注意の欠如は、それらの貴重なカールの消滅につながる可能性があります。 数学を思い出してください。
あなたのカールパターンで最高の結果を得るために、あなたは1回転のためのあなたの長さが何であるかを把握し、あなたの髪を成長させるか、または切断する際に覚えておくことができます。
