Un manojo de algodón después del secado natural se volvió rígido como si estuviera pegado (izquierda), mientras que el secado por drenaje forzado en una lavadora junto con agitación física como sacudir permaneció flexible (derecha). Crédito:J. Surfact Deterg
El "agua ligada" restante en las superficies del algodón reticula las fibras individuales de algodón, causando endurecimiento después del secado natural, según un nuevo estudio realizado por Kao Corporation y la Universidad de Hokkaido. Esto proporciona una nueva perspectiva sobre los comportamientos únicos del agua en las superficies de los materiales y ayuda a los investigadores a desarrollar mejores tecnologías de limpieza.
Las toallas de algodón a menudo se vuelven rígidas cuando se lavan sin suavizante y se secan naturalmente. pero el mecanismo detrás de él sigue siendo un misterio. En estudios anteriores, los grupos de investigación de Kao Corporation sugirieron la participación de agua ligada, un tipo especial de agua que exhibe propiedades únicas en la superficie de los materiales, para el endurecimiento. El grupo propuso un modelo teórico en el que el agua unida que permanece en la superficie del algodón provoca la reticulación entre fibras individuales a través de un proceso llamado adhesión capilar.
En el estudio actual publicado en el Revista de química física C , el grupo de investigación informa de observaciones directas del agua ligada en superficies de algodón, proporcionando una fuerte evidencia del modelo de Kao. Junto a Ken-ichiro Murata de la Universidad de Hokkaido, el grupo empleó técnicas analíticas especiales llamadas microscopía de fuerza atómica (AFM) y espectroscopía infrarroja basada en AFM (AFM-IR) para investigar el agua unida en las superficies del algodón a nivel molecular.
Las observaciones de AFM indicaron la existencia de una sustancia viscosa en la superficie del algodón que no es celulosa, el componente principal del algodón. Esta agua unida viscosa fuertemente sugerida está presente y causa la adhesión capilar, un fenómeno en el que el líquido intercalado entre las superficies sólidas hace que se adhieran. En los siguientes experimentos, los espectros AFM-IR de superficies de algodón secadas naturalmente mostraron dos picos que indican la existencia de agua. Por otra parte, no se observaron picos después de eliminar completamente el agua sobre la superficie del algodón. Es más, los espectros, mostrando dos picos claros, sugirió que el agua ligada toma dos estados diferentes en la interfaz aire-agua y la interfaz agua-algodón, respectivamente.
El agua unida sobre una superficie de algodón reticula las fibras individuales a través de la adhesión capilar. Crédito:J. Phys. Chem. C
"Los experimentos aclararon que el agua unida es evidente en las superficies del algodón y contribuye a ciertas propiedades dinámicas como la rigidez mediada por la adhesión capilar. Además, el agua unida en sí misma manifestó un estado de enlace de hidrógeno único diferente al del agua ordinaria, ", dijo Ken-ichiro Murata de la Universidad de Hokkaido. Takako Igarashi de Kao Corporation agregó:"Se ha pensado que los suavizantes de telas reducen la fricción entre las fibras de algodón. Sin embargo, Nuestros resultados, que muestran la participación del agua ligada en el endurecimiento del algodón, brindan una nueva perspectiva sobre cómo funcionan los suavizantes de telas y pueden ayudarnos a desarrollar mejores agentes. formulaciones y sistemas ".
Los espectros AFM-IR que muestran dos picos claros, sugiriendo que el agua ligada toma dos estados diferentes en la interfaz aire-agua y la interfaz agua-algodón, respectivamente. Crédito:J. Phys. Chem. C
