Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Diffusioforese viste sig at være kritisk faktor for at få tøj rent

Renser bedre end det førende mærke. Skyllesæbe, plettet bomuld med ferskvand (til højre) virker langt bedre end at skylle med vaskemiddelfyldt vand (til venstre). Forskellen er, at ferskvand producerer vaskemiddelgradienter, der trækker snavspartikler ud. Kredit: Fysisk gennemgang anvendt (2018). DOI:10.1103/PhysRevApplied.9.034012

Et team af forskere med medlemmer fra University of Hawaii, Unilever-virksomheden og Princeton University har fundet ud af, at den kritiske faktor involveret i rengøring af tøj i en vaskemaskine er et fænomen kaldet diffusioforese, en type diffusion forårsaget af elektriske felter, kombineret med kemoforese, diffusion forårsaget af forskelle i koncentrationsgradienter. De har offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve .

Mennesker har sandsynligvis vasket deres tøj lige så længe, ​​som de har haft det på. Den typiske proces indebærer generelt at viske tøjet i vand, der indeholder en eller anden form for vaskemiddel, efterfulgt af skylning med rent vand. Interessant nok, på trods af denne lange historie, det er uklart hvordan, Nemlig, tøj bliver rent af denne kur. I denne nye indsats, forskerholdet udførte eksperimenter i laboratoriet for at finde ud af det.

Pletter, forskerne bemærker, skyldes sædvanligvis farvestoffer, der trænger ind i små porer i stoffet via kapillærvirkning. For at rense dem, en væske skal kunne trænge ind i poren og så på en eller anden måde trække farvningsmidlet ud. For at lære mere om, hvordan denne proces fungerer, forskerne skabte materiale med små rør med en diameter på 10 mikrometer til at fungere som en slags stof - små polystyrenkugler tjente som farvningsmiddel. Forskerne "plettede" derefter deres stof og filmede handlingen med et mikroskop, mens materialet blev renset.

Holdet rapporterer, at vandet med vaskemidlet ikke var i stand til at infiltrere hele vejen ind i poren, men fordi vaskemidlet indeholdt ingredienser, der forhindrede materialet i at afvise vand, samtidig med at det tiltrak farvningsmidlet, pletten blev grundet til fjernelse. Når vandet indeholdende rengøringsmiddel blev udskiftet med rent vand, farvningsmidlet blev trukket fra porerne på grund af kemoforese. Interessant nok, de fandt ud af, at hvis de prøvede at skylle materialet med vaskemiddelholdigt vand, kemoforese forekom ikke, og pletten forblev på plads.

Farvet bomuld renset med rengøringsmiddel og derefter anbragt i et hvirvlende bad med ferskvand (venstre) bliver meget hurtigere rent - takket være den stærke vaskemiddelgradient, der fører til diffusioforese - end det samme stof skyllet med vaskemiddelfyldt vand (højre). (Videoen fremskyndes med 5x.). Kredit: Fysisk gennemgang anvendt (2018). DOI:10.1103/PhysRevApplied.9.034012

© 2018 Phys.org

Varme artikler