Hace poco hice una pregunta sobre una bolsa de agua de lona y me di cuenta de que había algo realmente interesante que no entendía. Cuando se llena una bolsa de agua seca, pierde mucha agua; sin embargo, después de algún tiempo, el agua deja de gotear y parte del agua se filtra y se enfría por enfriamiento por evaporación.
Mi pregunta aquí es que para que el agua deje de filtrarse, las fibras de la lona deben “expandirse” para detener el agua. No puede ser una expansión lineal o térmica ya que esto ocurre a la misma temperatura. ¿Es el desdoblamiento de fibras de lona o algo más? Es decir, ¿ qué tipo de expansión se produce en una bolsa de agua para evitar que se escape?
Además, ¿es este el mismo proceso que ocurre cuando las puertas se hinchan durante la época lluviosa del año? Es decir, ¿ por qué las puertas se hinchan cuando se mojan?
Si la bolsa tejida se expandiera como la lente del zoom de una cámara, se filtraría más rápido, ya que los agujeros también se expandirían. Las fibras se hinchan radialmente más rápido de lo que se alargan longitudinalmente. Fíjese bien... ¿las fibras están torcidas? ¡Ay! Cuando cada uno se hace más largo, la colección se vuelve más grande.
El agua plastifica la celulosa, hinchandola. Esto está bien incluso si se humedece hasta la saturación. Sin embargo, el secado no es simétrico. Las fuerzas mensicas sobre la fibra hidrófila aplastan la porosidad cuando la fibra se seca. Si tuviéramos una molécula larga con una pequeña cabeza amante de la celulosa y una cola grasosa, las superficies de los poros se cubrirían y se volverían hidrofóbicas. Las fuerzas inversas del menisco las mantendrían abiertas y esponjosas durante el secado. El suavizante de telas es grasoso.
Además, ¿es este el mismo proceso que ocurre cuando las puertas se hinchan durante la época lluviosa del año? Es decir, ¿por qué las puertas se hinchan cuando se mojan?
La respuesta a esto es que la puerta absorbe agua. El agua tiene volumen, por lo que si un poco fluye hacia la puerta, ocupará espacio entre las fibras de madera y hará que la puerta se hinche.
EDITAR: Como señaló Brandon Enright, mi explicación no es del todo completa. Si tuviera un material rígido poroso, no hay razón para que el agua no pueda fluir hacia los espacios de aire sin aumentar el volumen. La diferencia en esta situación es que las fibras de la puerta no son rígidas, tienen libertad para moverse/expandirse. Además, existe cierta interacción (posiblemente debido a la acción capilar y la presión osmótica de la madera que tiene una mayor concentración de soluto) que hace que el agua fluya y sature las fibras, lo que hace que absorban tanta agua que se hinchen.
Curiosamente, este efecto se invierte en agua salada. De la 'Escarcha del viejo marinero':
Agua, agua, por todas partes,
Y todas las tablas se encogieron;
Agua, agua, por todas partes,
Ni gota para beber.
Aquí la razón tiene que ver con la presión osmótica. Como el agua de mar tiene un mayor contenido de solutos disueltos, tenderá a extraer agua de la madera, lo que hará que se encoja.
Ruvi Lecamwasam
Brandon Enright
Ruvi Lecamwasam