Una investigación ha descubierto cómo se produce el secado de la ropa: el transporte de vapor de agua en la red porosa del tejido es lo que convierte lo húmedo en seco. El descubrimiento creará formas más eficientes de hacer la colada.

"Observar cómo se seca la pintura" puede ser un término que la mayoría de la gente usa para mostrar lo aburrido que puede ser algo, pero la física de lo que sucede cuando algo cambia de húmedo a seco es suficiente para captar la atención de los científicos: todavía hay muchas preguntas sin respuesta sobre el secado.

Ahora, un nuevo estudio analiza exactamente cómo funciona el proceso de secado en detalle. La investigación, publicada en la revista Physical Review Applied, utiliza una técnica llamada espectroscopia de resonancia magnética nuclear para medir la distribución de agua en un material.

Los resultados podrían ayudar a los investigadores a comprender cómo se comporta la humedad en una variedad de contextos, desde la humedad en el aislamiento de una casa, hasta el secado de la ropa después del lavado.

"Con todas estas herramientas, podemos determinar de manera efectiva la ley de absorción que ha sido tan desconocida", explica Philippe Coussot, ingeniero investigador de la Universidad Gustave Eiffel en Francia y uno de los autores del estudio.

Bifurcación

"Este enfoque básico es solo el primer paso para poder determinar de manera más sistemática la ecuación cinética real para la absorción", añade.

En una pieza de tela mojada, el agua puede unirse a la estructura de la tela o circular como vapor entre el tejido. Hasta ahora se ha pensado que el secado funciona principalmente a través de la difusión del vapor de agua, pero el nuevo estudio ha comprobado que el transporte de vapor de agua en la red porosa es el verdadero motor del secado.

Para llegar a estas conclusiones, Coussot y sus colegas colocaron muestras de tela mojada en recipientes abiertos y los expusieron a flujos de aire seco. A continuación, usaron resonancia magnética nuclear para medir la cantidad de agua adherida a la tela en diferentes momentos y determinaron la tasa de secado general.

Importante para las secadoras

La investigación sobre el secado es esencial para crear formas más eficientes de lavar y secar la ropa, señala Saeed Moghaddam, ingeniero de la Universidad de Florida, que no participó en el nuevo estudio.

Cuando alguien mueve la ropa de la lavadora a la secadora, la ropa mojada suele ser un 50 % o un 60 % más pesada porque está saturada. Y evaporar esa agua requiere mucha energía: 2,2 megajulios de energía por cada kilogramo de agua, dijo Moghaddam. "El agua es lo que más energía consume para evaporarse".

Cuando la secadora se pone en marcha, evapora lentamente esa agua usando calor y aire. La ropa se considera seca cuando contiene un 2%-3% de agua en el tejido.

Para evaluar la eficiencia de cualquier electrodoméstico, los ingenieros analizan el tiempo necesario para pasar del 55% de saturación al 2%-5% en los tejidos.

El espacio importa

Moghaddam dice que los espacios más pequeños también pueden afectar el secado. Las gotas de agua que se asientan sobre la tela tienen aproximadamente decenas de micrones de ancho, aproximadamente una cuarta parte del tamaño de un cabello humano. Los espacios entre las hebras tejidas se llenan de agua y la tensión superficial la mantiene allí.

El nuevo trabajo, dijo, hace un buen trabajo al explicar las fuerzas en juego en la interfaz de la tela y el agua. "Es un buen trabajo de ciencias básicas".

Coussot planea expandir la investigación para examinar las fibras de celulosa en el aislamiento. Anteriormente trabajó en estudios rigurosos sobre cómo se seca la madera, pero ahora le gustaría probar las fibras de madera.

Los materiales de construcción de base biológica, como el aislamiento a base de madera, podrían ayudar al mundo al reducir la huella de carbono de la construcción de viviendas y generar menos desechos.

Referencia

Vapor-sorption Coupled Diffusion in Cellulose Fiber Pile Revealed by Magnetic Resonance Imaging. Xiaoyan Ma et al. Phys. Rev. Applied 17, 024048; 17 February 2022. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.17.024048