Difratogramas de SAXS dos cabelos irradiados

A Figura 29 mostra difratogramas de SAXS em (a), (d) e (g) obtidos em fios brancos e em (b), (e) e (h) obtidos em fios pretos, provenientes de cabelo grisalho padrão, e em (c), (f) e (i) de fios de cabelo castanho padrão. Os difratogramas (a-c) correspondem a amostras de fios não irradiados em comparação com (d-f) fios expostos ao sol por 75 h e com (g-i) fios expostos à lâmpada de mercúrio por 180 h. Os valores das intensidades integradas das reflexões equatoriais do cabelo não irradiado e irradiado com o sol ou com a lâmpada de mercúrio encontram-se nos gráficos das Figuras 30(a-c) e 31(a-c). No caso da irradiação com lâmpada de mercúrio, foi realizada a integração total dos difratogramas, para investigação do anel em ≈ 4,5 nm, os gráficos normalizados estão apresentados na Figura 31(d-f).

Para os três tipos de cabelo, observam-se reflexões equatoriais em 9,0 nm e 4,8 nm atribuídos ao distanciamento entre microfibrilas e protofibrilas, respectivamente. Esses picos estão indicados por setas nas Figuras 30(a-c) e 31(a- c). Após a irradiação tanto pelo sol (Figura 30(a-c)) quanto pela lâmpada (Figura 31(a-c)), os valores de q em que ocorrem os espalhamentos equatoriais não são alterados. Além disso, é possível notar que, para os três tipos de cabelo, há espalhamento difuso causado pela região amorfa dos fios, o que pode ser observado abaixo dos picos nos gráficos das Figuras 30 e 31. Quando o cabelo é irradiado por 75 h ao sol ou por 180 h com uma lâmpada de mercúrio, observa-se uma diminuição do espalhamento difuso, como evidenciado pelo decréscimo na intensidade das curvas. Esse resultado indica que as regiões amorfas do cabelo devem ter sido degradadas pela radiação, enquanto que as microfibrilas e protofibrilas não sofreram danos com o processo.

Os difratogramas dos fios pretos provenientes da amostra de cabelo grisalho padrão e dos fios castanhos nas Figuras 29(b) e (c), respectivamente, possuem inicialmente um anel em ≈ 4,8 nm. Após a irradiação ao sol por 75 h, esse anel se torna um pouco mais intenso, como pode ser observado nos gráficos das Figuras 29(e) e (f), sendo que esse efeito é ainda mais pronunciado nas amostras que foram irradiadas com uma lâmpada de mercúrio por 180 h (Figuras 29(h) e (i)).

Os gráficos de integração total (Figuras 31(e) e (f)) mostram como o anel em ≈ 4,8 nm ficou mais intenso após o cabelo ser irradiado com a lâmpada por 180 h. Esse resultado indica que a irradiação possui um efeito no ordenamento dessas estruturas.

As medidas de SAXS foram também realizadas em cabelos expostos por 600 h de irradiação com uma lâmpada de mercúrio. A Figura 32 mostra difratogramas de SAXS em ((a) e (d)) fios brancos e ((b) e (e)) fios pretos provenientes de cabelo grisalho padrão, e em ((c) e (f)) fios castanhos padrão. Na Figura 32, os itens (a-c) correspondem a amostras de fios não irradiados em comparação com os difratogramas de fios expostos à lâmpada de mercúrio por 600 h (itens (d-f)). Os valores das intensidades integradas das reflexões equatoriais do cabelo não irradiado e irradiado encontram-se nos gráficos da Figura 33(a-c) e os gráficos comparativos são apresentados na Figura 33(d-f).

Figura 29: Difratogramas de SAXS obtidos em (a), (d) e (g) fios brancos e (b), (e) e (h) fios pretos, ambos provenientes do cabelo grisalho padrão, e em (c), (f) e (i) fios castanhos padrão. (a-c) Fios de cabelo não irradiado; (d-f) fios expostos ao sol por 75 h; (g-i) fios expostos à lâmpada de mercúrio por 180 h.

Figura 30: Intensidade da reflexão equatorial nos difratogramas de SAXS em (a) fios brancos e (b) pretos, ambos provenientes do cabelo grisalho padrão, e em (c) fios castanho padrão. Amostras de cabelo não irradiadas (—) e irradiadas (- - -) ao sol por 75 h.

Figura 31: Intensidade da reflexão equatorial (a-c) e da integração total (d-f) nos difratogramas de SAXS em (a) e (d) fios brancos e (b) e (e) pretos, ambos provenientes do cabelo grisalho padrão, e em (c) e (f) fios castanhos padrão. Amostras de cabelo não irradiadas (—) e irradiadas (- - -) por lâmpada de mercúrio durante 180 h.

Para os três tipos de cabelo, os valores de q em que ocorrem os espalhamentos equatoriais não são alterados (Figura 33(a-c)) e observa-se uma diminuição do espalhamento difuso, como evidenciado pelo decréscimo na intensidade da componente amorfa das curvas. Os gráficos de integração total de fios de cabelo preto e fios de cabelo castanho (Figuras 33(e) e (f)) mostram que o

anel em ≈ 4,8 nm ficou mais intenso após o cabelo ser irradiado com uma lâmpada de mercúrio por 600 h. Esses resultados são muito parecidos com os dos difratogramas da Figura 31(a-c) para cabelos expostos a 180 h de irradiação com uma lâmpada de mercúrio, indicando que as regiões amorfas do cabelo foram degradadas pela radiação e que a irradiação possui um efeito na ordenação dessas estruturas.

A fotodegradação pode fazer com que as estruturas responsáveis pelo espalhamento em 4,8 nm se organizem de maneira a deixar o espalhamento mais intenso. No entanto, é importante salientar que esse resultado somente é observado quando a estrutura que gera o arco em 4,8 nm já está presente nos fios antes da irradiação. Ou seja, a irradiação intensifica, mas não gera o arco.

Todas as amostras irradiadas se comportaram da mesma maneira, independentemente do tipo de cabelo (padrão ou comum) e do tempo de irradiação. Os resultados da irradiação já são observados a partir de 180 h, não havendo, portanto, um aumento progressivo dos danos com o tempo de irradiação.

Figura 32: Difratogramas de SAXS em (a) e (d) fios brancos e (b) e (e) pretos, ambos provenientes do cabelo grisalho padrão, e de (c) e (f) fios castanhos padrão. (a-c) Fios de cabelo não irradiado e (d-f) cabelo irradiado por 600 h com lâmpada de mercúrio. Distância amostra-detector de 1,5 m (faixa de q: 0–3 nm-1

Figura 33: Intensidade da reflexão equatorial (a-c) e da integração total (d-f) dos difratogramas de SAXS em (a) e (d) fios brancos e (b) e (e) pretos, ambos provenientes do cabelo grisalho padrão, e em (c) e (f) fios castanhos padrão. Amostras de cabelo não irradiadas (—) e irradiadas (- - -) por lâmpada de mercúrio durante 600 h.

Os resultados de SAXS em relação ao efeito da irradiação podem ser assim resumidos: 1. a posição dos picos principais de espalhamento nas regiões equatoriais não foram alteradas após a irradiação, mostrando que as microfibrilas e as protofibrilas não sofreram os danos da irradiação (a arquitetura espacial destes componentes estruturais foi mantida); 2. o espalhamento em forma de anel em 4,8 nm aumenta de intensidade somente em amostras onde ele já estava presente antes da irradiação (a presença de estruturas lipídicas em regiões de ligação mais forte pode ser a origem deste resultado) e 3. ocorreu um decréscimo na intensidade do espalhamento difuso nas curvas, o que indica que regiões amorfas do cabelo devem ter sido mais atingidas e degradadas pela irradiação.

As principais regiões amorfas do cabelo são encontradas na matriz do córtex e na cutícula. Assim, essas regiões foram investigadas separadamente por microscopia eletrônica de transmissão na busca de diferenças ocasionadas pela irradiação.