酷炫科学（ID：SciencePorn），作者：窗敲雨。

　　自己在家用卷发棒做出的发型总是保持不了多久，然而到了理发店里，用了“药水”之后，就能够让头发持久地变卷或者变直。在烫头发的过程中，到底发生了什么？

　　其实，效果持久的烫发是一个发生化学反应的过程。通过“药水”的处理，头发中的化学键结构发生了改变。

　　组成人头发的绝大部分都是同一种蛋白质——角蛋白。这是一种结构非常牢固的蛋白质，它不仅构成了头发，而且还组成了指甲和皮肤表面的保护层。人的头发相当强韧抗拉，而且能够稳定地维持或直或卷的形状，这与角蛋白分子链之间形成的二硫键有密切的关系。这种化学键是在蛋白质的半胱氨酸残基之间形成的，角蛋白依靠它牢固地结合在一起。

　　而烫头发其实就是一个打破二硫键，然后让它们在新的位置重新生成的过程。烫发所使用的药水分为两部分：软化剂和定型剂。软化剂中常见的有效成分是巯基乙酸，这种物质可能会以不同的形式出现，不过目的都是相同的：它会与蛋白质中的二硫键发生反应，将这些连接断开。经过软化剂处理之后，失去二硫键结合的头发会变软，变得难以维持原来的形状。

　　接下来，定型剂会负责促进新的二硫键形成。定型剂中的有效成分是一些氧化剂，例如过氧化氢。在氧化剂的作用下，角蛋白的半胱氨酸之间会重新开始形成二硫键。新形成的二硫键不仅恢复了头发的韧性，同时也会将头发持久地固定在发型师卷好的形状上。在理发店将头发拉直的原理其实也是一样，只不过是用同样的方法将头发固定到了直的形状上。

　　烫发过程的一个示意图，作者：Christine Herman

　　烫头发的操作直接影响了头发角蛋白的化学结构，因此它或多或少也会对头发造成一些损伤。为了减少损伤，一方面人们会对烫发剂的化学成分进行改良，另一方面也需要仔细地控制药水涂抹量，并且控制好烫发时加热的温度。毕竟越是可控的反应条件，化学反应就越能按我们期望的样子进行。也是因为这个原因，我们很少会看到能在家里自己使用的烫发剂，这些药水还是交给专业人士操作比较好。

　　其实，还有一种美容产品也利用了基本相同的化学原理，那就是脱毛膏。涂上脱毛膏几分钟后，毛发就会变软、失去韧性，只要用塑料刮板轻轻一刮就会断掉。这其实和烫头发的第一步在化学原理上是一样的：脱毛膏中也添加了巯基乙酸，它会断开二硫键，破坏毛发的结构。只不过，这一次我们不再需要让二硫键重新形成了。

　　在使用脱毛膏时，你可能会注意到它有一种奇怪的特殊气味，闻起来和理发店里烫头发的气味一模一样，这种气味正是巯基乙酸发出的，这也体现了两个过程在化学上的相似之处。当然，核心原理虽然相同，但脱毛膏与烫发剂具体的配方还是有很多差别的。