Les micro-émulsions sont des phases liquides dispersées obtenues en mettant en contact des quantités de produits lipidiques et d’eau en présence d’un tensioactif (TA) et d’un co-tensioactif (coTA), généralement un alcool à faible longueur de chaîne lipophile (par exemple, le pentanol).

Les micelles constituent le plus petit assemblage d’un tensioactif dans un liquide (eau le plus souvent ou huile). C’est un assemblage moléculaire dispersé dans le liquide, de quelques nanomètres de diamètre, en équilibre avec les molécules isolées constitutives de la micelle. Lorsqu‘une huile est mise au contact de l’eau en présence d’un tensioactif (5-10 %), une dispersion trouble et fugace apparaît qui se brise plus ou moins rapidement en deux phases, sous l’action d’une agitation énergique. Chacune des phases dispersées est constituée de gouttelettes de taille voisine du micron.

Au contact d’un quatrième constituant appelé "co-tensioactif", en général un alcool contenant une chaîne carbonée courte de 5 à 8 carbones, la dispersion trouble s’éclaircit, devient transparente et indéfiniment stable (Schulman 1943). L’œil ne distingue plus qu’une seule phase apparente, l‘eau paraît "dissoute" dans l’huile : il s’agit d’une micro-émulsion de deux liquides non miscibles. Cette phase dispersée apparaît au microscope constituée de microgouttelettes de 1 à 100 micron de diamètre présentant un rapport surface sur volume maximal et un pouvoir de stockage bien supérieur à celui des micelles. Déjà, en 1925. Rodawald. à Saint-Louis dans le Missouri, avait découvert le moyen de dissoudre une cire de Carnauba dans l’eau en "cuisinant" cette cire avec de l’acide oléique, du borax et de l’eau dont il fit une micro-émulsion utilisée comme apprêt pour cuir (Bothorel 1985). Dans cette circonstance, l’acide oléique et son sel se comportent comme entités tensioactives et certains des alcools de la cire jouent le rôle de co-tensioactifs.

Très tôt, Winsor (1945) a systématisé l’apparition de diverses phases et en particulier mis en relation le rayon de courbure des gouttelettes avec la capacité de produire les micro-émulsions. Les risques toxicologiques des micro-émulsions ne sont pas négligeables du fait de l’usage d’alcools à fort pouvoir pénétrant tel que le Pentanol. Les micro-émulsions restent un outil intéressant pour la cosmétique du fait de leur transparence et de leur fluidité. Des études, actuellement encore au stade du laboratoire, permettent d’envisager la préparation de micro-émulsions à l’aide de tensioactifs non ioniques en absence d’alcool.

Pierre Le Perchec
Les molécules de la beauté, de l’hygiène et de la protection, CNRS Editions/Nathan