毛髮の表面科学: AFM (QFM)による摩擦特性解析

摘要

The outer-facing surface of cuticle sheet which is typically 0.5 μm thick is covered with a monomolecular layer of 18-methyleicosanoic acid (18-MEA) which is bound via a thioester linkage to a protein. Frictional properties of human hair at both root and tip were investigated using a quantitative friction map (QFM) created from friction force microscopy (FFM) detecting the friction force at a molecular level. QFM showed several differences in frictional properties of hair root and tip. The present paper describes the micromorphology and chemical structure of hair surface by consideration of frictional properties.%毛髮外層はキューティクルという厚さ0.5μmほどの板状細胞が5〜10層ほど積層しており，さらにその表面はタンパク質にチオエステル結合した18-メチルエイコサン酸（18-MEA)の単分子膜層で覆われている。分子レベルの摩擦力を検出できる摩擦力顕微鏡(FFM)から定量的摩擦力マップ（QFM)を作成し，毛髮本来の構造が保持されている根元部及び損傷を受けている毛先部の摩擦特性を調べた結果，さまざまな摩擦特性の違いが明らかになった。摩擦特性の違いから考察される毛髮表面の微細形状や化学構造について述べる。