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Escrito por Amiza Yasmeen
Reseña escrita por Dr. Alidad Amirfazli
Revisado: 28
This is a practical guide to Surface Science for researchers working in the Cosmetics Industry.
En esta nueva guía aprenderás todo sobre:
Vamos a sumergirnos en ello.
Understanding how cosmetics interact with the skin relies on the surface tension of liquids and the contact angle, that a liquid droplet generates when it meets a solid surface. These characteristics directly impact the product performance and user experience by influencing how they spread, adhere, and enter the skin.
Cosmetic formulation combines art and science to create products that embellish and enhance a person’s natural attractiveness. Striking the ideal balance between practicality and beauty can be challenging. Cosmetic formulators ensure products withstand everyday use while maintaining their aesthetic appeal by prioritizing
We use the important surface properties below to understand the behavior of Cosmetics products and improve their quality.
Joven – Método Laplace
Método polinómico
Ángulo de contacto dinámico
Idealmente, cuando colocamos una gota sobre una superficie sólida, existe un ángulo único entre el líquido y la superficie sólida. Podemos calcular el valor de este ángulo de contacto ideal (el llamado ángulo de contacto de Young) utilizando la ecuación de Young. En la práctica, debido a la geometría de la superficie, la rugosidad, la heterogeneidad, la contaminación y la deformación, el valor del ángulo de contacto en una superficie no es necesariamente único, sino que se encuentra dentro de un rango. Llamamos a los límites superior e inferior de este rango el ángulo de contacto de avance y el ángulo de contacto de retroceso, respectivamente. Los valores de los ángulos de contacto de avance y retroceso para una superficie sólida también son muy sensibles. Pueden verse afectados por muchos parámetros, como la temperatura, la humedad, la homogeneidad y la contaminación diminuta de la superficie y el líquido. Por ejemplo, los ángulos de contacto de avance y retroceso de una superficie pueden diferir en diferentes ubicaciones.
Las superficies y los recubrimientos prácticos muestran naturalmente histéresis de ángulo de contacto, lo que indica un rango de valores de equilibrio. Cuando medimos ángulos de contacto estáticos, obtenemos un solo valor dentro de este rango. Confiar únicamente en mediciones estáticas plantea problemas, como una repetibilidad deficiente y una evaluación incompleta de la superficie con respecto a la adherencia, la limpieza, la rugosidad y la homogeneidad.
En aplicaciones prácticas, necesitamos comprender la facilidad de dispersión del líquido de una superficie (ángulo de avance) y la facilidad de eliminación (ángulo de retroceso), como en la pintura y la limpieza. La medición de los ángulos de avance y retroceso ofrece una visión holística de la interacción líquido-sólido, a diferencia de las mediciones estáticas, que arrojan un valor arbitrario dentro del rango.
Esta información es crucial para las superficies del mundo real con variaciones, rugosidad y dinámica, lo que ayuda a industrias como la cosmética, la ciencia de los materiales y la biotecnología a diseñar superficies efectivas y optimizar los procesos.
Aprenda cómo se realiza la medición del ángulo de contacto en nuestro tensiómetro
Para una comprensión más completa de la medición del ángulo de contacto, lea nuestra medición del ángulo de contacto: la guía definitiva
Esta propiedad mide la fuerza que actúa sobre la superficie de un líquido, con el objetivo de minimizar su superficie.
Tensión superficial dinámica
La tensión superficial dinámica difiere de la tensión superficial estática, que se refiere a la energía superficial por unidad de área (o fuerza que actúa por unidad de longitud a lo largo del borde de una superficie líquida).
La tensión superficial estática caracteriza el estado de equilibrio de la interfaz líquida, mientras que la tensión superficial dinámica explica la cinética de los cambios en la interfaz. Estos cambios podrían implicar la presencia de tensioactivos, aditivos o variaciones en la temperatura, la presión y la composición en la interfaz.
La tensión superficial dinámica es esencial para los procesos que implican cambios rápidos en la interfaz líquido-gas o líquido-líquido, como la formación de gotas y burbujas o la coalescencia (cambio de área superficial), el comportamiento de las espumas y el secado de pinturas (cambio de composición, por ejemplo, evaporación del solvente). Lo medimos analizando la forma de una gota colgante a lo largo del tiempo.
La tensión superficial dinámica se aplica a diversas industrias, incluidas las cosméticas, los recubrimientos, los productos farmacéuticos, la pintura, los alimentos y las bebidas, y los procesos industriales, donde la comprensión y el control del comportamiento de las interfaces líquidas son esenciales para la calidad del producto y la eficiencia del proceso.
Aprenda cómo se realiza la medición de la tensión superficial en nuestro tensiómetro
Para una comprensión más completa de la medición de la energía superficial, lea nuestra medición de la tensión superficial: la guía definitiva
Aprenda cómo se realiza la medición de la energía superficial en nuestro tensiómetro
Para una comprensión más completa de la medición de la energía superficial, lea nuestra medición de la energía superficial: la guía definitiva
El ángulo de deslizamiento mide el ángulo en el que una película líquida se desliza sobre una superficie sólida. Se emplea comúnmente para evaluar la resistencia al deslizamiento de una superficie.
Aprenda cómo se realiza la medición del ángulo de deslizamiento en nuestro tensiómetro
Para una comprensión más completa de la medición del ángulo de deslizamiento, lea nuestra medición del ángulo de deslizamiento: la guía definitiva
Within the Cosmetics industry, several case studies exemplify the advantages of conducting surface property measurements.
Sunscreen does more than just block the sun—it forms a protective barrier between our delicate skin and relentless ultraviolet rays. Understanding the underlying science behind this solution has been crucial. When researchers examined contact angles between sunscreen droplets and skin, they discovered that optimizing them would provide a more uniform, reliable, resilient, and longer-lasting protective layer. This data also suggested the possibility of a sunscreen that felt less like a mask and more like a second skin—a sunscreen you could wear without feeling weighed down.
Moisturizers are key to healthy skin, but not all are created equal. That initial silky feel might seem important, but prioritizing long-lasting hydration is key to a successful moisturizer. Researchers explored the droplet contact angles and found that the moisturizer would penetrate deeper when these angles were optimized, allowing them to nourish multiple layers and not just the surface. Imagine a moisturizer that works round the clock to provide lasting, deep-rooted hydration. That’s science and innovation combined.
Everyone wants a mascara that stays put, but how do you scientifically make that possible? Researchers found the answer by exploring how mascara bonds with the skin and eyelashes. By examining the contact angles of mascara droplets, formulators identified a formula for smudge-free, long-lasting wear. With this precision, wearers can say goodbye to regular touch-ups and hello to the confidence that lasts.
The world of color cosmetics is vast and complex. Formulators realized they could bridge the gap between color, texture, and individual skin types. Cosmetic research enables products that don’t just sit on the skin but become a part of it, or at least take on that appearance.
Precision-measured interactions mean cosmetics can adapt and respond to different skin conditions, leading to a more personalized beauty experience. This is more than an enhancement— a revolution in users’ relationship with their makeup.
The environment matters to both consumers and businesses, and sustainable cosmetics have become a necessity. Industry-wide ventures into surface science have optimized product performance and championed environmental responsibility. By understanding molecular-level interactions, researchers assist formulators in creating efficient and eco-friendly products. In a world grappling with environmental challenges, this research and insight offer a beacon of hope and a roadmap for a greener future in cosmetics.
At the heart of these tales is a common thread: the undeniable power of surface property measurements. When wielded with precision and insight, they transform challenges into success stories, ensuring that pigments do more than just color surfaces; they also interact, adhere, and last.
Si está interesado en implementar estas u otras aplicaciones, póngase en contacto con nosotros.
In an industry where precision reigns supreme, where do Cosmetics manufacturers turn to ensure their products can survive scrutiny? The answer lies in standards and guidelines: the compass that guides cosmetics manufacturers through the complex maze of quality and performance.
This standard focuses on preserving constant relative humidity, which is crucial when researching how cosmetics behave under various humidity levels. It may indirectly affect how different humidity levels influence the interaction between cosmetics and skin surfaces.
This ISO standard outlines good manufacturing practices for the cosmetics sector. Although it is not directly related to surface science, it is essential for ensuring the quality and safety of cosmetic products that come into contact with the skin.
This standard determines liquid strikethrough time for nonwoven fabrics, frequently used in cosmetic products like makeup removal wipes. It provides insights into how liquids interact with nonwoven materials, which is important for interactions in the cosmetics industry.
Esperamos que esta guía te haya enseñado cómo aplicar la ciencia de superficies en la industria cosmética.
Ahora nos gustaría entregárselo a usted:
Droplet Lab fue fundado en 2016 por el Dr. Alidad Amirfazli, miembro de la facultad de la Universidad de York, y dos de sus investigadores, el Dr. Huanchen Chen y el Dr. Jesús L. Muros-Cobos.
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