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Écrit par Amiza Yasmeen
Évalué par Dr Alidad Amirfazli
Revu: 28
This is a practical guide to Surface Science for researchers working in the Cosmetics Industry.
Dans ce tout nouveau guide, vous apprendrez tout sur :
Plongeons dans le vif du sujet.
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.
Young – Méthode Laplace
Méthode polynomiale
Angle de contact dynamique
Idéalement, lorsque nous plaçons une goutte sur une surface solide, il existe un angle unique entre le liquide et la surface solide. Nous pouvons calculer la valeur de cet angle de contact idéal (ce qu’on appelle l’angle de contact de Young) à l’aide de l’équation de Young. En pratique, en raison de la géométrie de surface, de la rugosité, de l’hétérogénéité, de la contamination et de la déformation, la valeur de l’angle de contact sur une surface n’est pas nécessairement unique mais se situe dans une plage. Nous appelons les limites supérieure et inférieure de cette plage l’angle de contact qui avance et l’angle de contact qui s’éloigne, respectivement. Les valeurs des angles d’avancement et de recul des angles de contact pour une surface solide sont également très sensibles. Ils peuvent être affectés par de nombreux paramètres, tels que la température, l’humidité, l’homogénéité et la contamination infime de la surface et du liquide. Par exemple, les angles de contact d’avancement et de recul d’une surface peuvent différer à différents endroits.
Les surfaces et les revêtements pratiques présentent naturellement une hystérésis d’angle de contact, indiquant une gamme de valeurs d’équilibre. Lorsque nous mesurons les angles de contact statiques, nous obtenons une seule valeur dans cette plage. S’appuyer uniquement sur des mesures statiques pose des problèmes, tels qu’une mauvaise répétabilité et une évaluation incomplète de la surface en ce qui concerne l’adhérence, la propreté, la rugosité et l’homogénéité.
Dans les applications pratiques, nous devons comprendre la facilité d’étalement du liquide (angle d’avancement) et la facilité d’évacuation (angle de retrait) d’une surface, comme dans la peinture et le nettoyage. La mesure des angles d’avancement et de recul offre une vue holistique de l’interaction liquide-solide, contrairement aux mesures statiques, qui produisent une valeur arbitraire dans la plage.
Ces informations sont cruciales pour les surfaces du monde réel avec des variations, une rugosité et une dynamique, aidant des industries telles que les cosmétiques, la science des matériaux et la biotechnologie à concevoir des surfaces efficaces et à optimiser les processus.
Découvrez comment la mesure de l’angle de contact est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’angle de contact, lisez notre mesure de l’angle de contact : le guide définitif
Cette propriété mesure la force qui agit à la surface d’un liquide, dans le but de minimiser sa surface.
Tension superficielle dynamique
La tension superficielle dynamique diffère de la tension superficielle statique, qui fait référence à l’énergie de surface par unité de surface (ou à la force agissant par unité de longueur le long du bord d’une surface liquide).
La tension superficielle statique caractérise l’état d’équilibre de l’interface liquide, tandis que la tension superficielle dynamique tient compte de la cinétique des changements à l’interface. Ces changements peuvent impliquer la présence de tensioactifs, d’additifs ou de variations de température, de pression et de composition à l’interface.
La tension superficielle dynamique est essentielle pour les processus qui impliquent des changements rapides à l’interface liquide-gaz ou liquide-liquide, tels que la formation de gouttelettes et de bulles ou la coalescence (changement de surface), le comportement des mousses et le séchage des peintures (changement de composition, par exemple, évaporation du solvant). Nous le mesurons en analysant la forme d’une gouttelette suspendue au fil du temps.
La tension superficielle dynamique s’applique à diverses industries, notamment les cosmétiques, les revêtements, les produits pharmaceutiques, la peinture, l’alimentation et les boissons, ainsi que les processus industriels, où la compréhension et le contrôle du comportement des interfaces liquides sont essentiels pour la qualité du produit et l’efficacité des processus.
Apprenez comment la mesure de la tension superficielle est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’énergie de surface, lisez notre mesure de la tension superficielle : le guide définitif
Découvrez comment la mesure de l’énergie de surface est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’énergie de surface, lisez notre mesure de l’énergie de surface : le guide définitif
L’angle de glissement mesure l’angle auquel un film liquide glisse sur une surface solide. Il est couramment utilisé pour évaluer la résistance au glissement d’une surface.
Apprenez comment la mesure de l’angle de glissement est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’angle de glissement, lisez notre Mesure de l’angle de glissement : le guide définitif
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 vous êtes intéressé par la mise en œuvre de ces applications ou de toute autre application, veuillez nous contacter.
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.
Nous espérons que ce guide vous a montré comment appliquer la science des surfaces dans l’industrie cosmétique.
Maintenant, nous aimerions vous céder la parole :
Droplet Lab a été fondé en 2016 par le Dr Alidad Amirfazli, membre du corps professoral de l’Université York, et deux de ses chercheurs, le Dr Huanchen Chen et le Dr Jesus L. Muros-Cobos.
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