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¿Por qué un paño de cocina absorbe mejor el líquido cuando está húmedo?

Coge un paño de cocina muy seco e intenta limpiar el líquido que has derramado en la encimera de la cocina. Sólo absorberé una parte del líquido.

A continuación, pruébalo con un paño húmedo (o escurre uno mojado). Se llevará a cabo mucho más del líquido.

Parece contrario a la intuición. ¿Por qué un paño húmedo absorbe más líquido?

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JRT Puntos 97

El tipo de paños de cocina conocidos genéricamente como J Cloths están hechos de un material llamado Rayón de viscosa :

J Cloth

Este material se deriva de la celulosa y, al igual que ésta, interactúa con el agua. El agua rompe los enlaces de hidrógeno que se forman en las fibras. Esto hace que las fibras sean más suaves, y los grupos hidroxilos expuestos hacen que la superficie sea más hidrofílica. Este último proceso es el que hace que un paño húmedo sea más capaz de absorber agua que un paño seco.

La absorción de agua en un tejido se produce por mecha . Esto requiere un ángulo de contacto bajo y que no haya zonas hidrofóbicas en las fibras donde el menisco pueda quedar atrapado. Por cierto, el pinning es la base de muchos superhidrófobos - incluso una superficie relativamente hidrofílica puede hacerse hidrofóbica dándole la microestructura adecuada.

En cualquier caso, el ángulo de contacto del rayón viscosa seco es de unos 30-40º, lo que es bastante bajo, pero lo suficientemente alto como para evitar la mecha y provocar la formación de bolitas. Por eso un paño seco tarda en absorber el agua. Al final absorberá el agua, pero la escala de tiempo puede ser de muchos segundos o incluso minutos. Una vez que la viscosa ha interactuado con el agua y ha formado grupos hidroxilos libres en la superficie, el ángulo de contacto cae efectivamente a cero. Esto hace que la mecha, y por tanto la absorción de agua, sea mucho más rápida.

El paño seco se encuentra en una situación de trampa. Tiene que interactuar con el agua para convertirse en hidrófilo, pero hasta que no se convierte en hidrófilo el agua no puede extenderse en el tejido para que se produzca la interacción. Como cualquiera que esté acostumbrado a lavar los platos puede decir, la solución es forzar al agua a mojar el tejido mojándolo y apretándolo.

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Floris Puntos 54054

Sospecho que es una cuestión de tensión superficial.

Cuando un paño de cocina está ligeramente húmedo, el agua ya está entre las fibras. Al poner una gota de agua en contacto con esa fibra (y con el agua), el agua será arrastrada desde la gota hacia el espacio entre las fibras.

Por el contrario, si la tela está muy seca, cuando la gota toca la fibra, primero necesita "crecer" antes de poder descubrir el espacio entre las fibras donde la energía sería más favorable - y para crecer, hay que aumentar la energía contenida en la superficie.

A los sistemas les gusta ir "cuesta abajo". La tensión superficial proporciona una barrera energética. Al escurrir la tela, se fuerza la entrada de agua en las fibras, y una vez que está allí, se proporciona una barrera más baja para más agua.

Es un poco de manual, pero sospecho que no está muy lejos. Espero comentarios / correcciones / sugerencias de la comunidad.

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