Když mokrý hadr nebo jakákoliv jiná tkanina na vzduchu ztuhne nebo ztvrdne, je to způsobeno spojením různých fyzikálních a chemických procesů. Celkový proces sušení zahrnuje kombinaci fyzikálních změn (odpařování, kapilární působení) a chemických změn (krystalizace). Konkrétní složení hadru (včetně typu tkaniny a případných nečistot ve vodě) ovlivňuje rychlost a rozsah tvrdnutí.

Hadry či ručníky jsou převážně bavlněné. Hlavní složkou bavlny je celulóza, druh polysacharidu, což znamená, že se skládá z mnoha jednotlivých cukrů spojených do dlouhých řetězců. Je základní složkou buněčných stěn rostlin a tvoří dlouhé, nerozvětvené řetězce, které jsou zcela nerozpustné ve vodě.

Bavlna přirozeně zadržuje vodu, protože její hlavní složka celulóza přitahuje molekuly vody. Tuhý, křupavý pocit bavlněného hadru sušeného na vzduchu je způsoben malým množstvím zbytkové, vázané vody, která „slepuje“ vlákna k sobě [1, 2]. Vázanou vodu lze definovat jako podíl vody v různých materiálech, jako jsou živočišné a rostlinné buňky nebo půda. Tato voda je s materiálem pevně spojena díky jedinečným vodíkovým vazbám [3].

Na univerzitě na japonském ostrově Hokkaidó se tímto jevem zabývali japonští vědci, přičemž zjistili, že když se mokrý bavlněný složený hadr nechá ležet na stole a uschne přirozeně, vysušený hadr vykazuje tuhost, jako by byl slepený sám k sobě. V průběhu přirozeného procesu sušení u oděvů a přízí, jakožto spojení jednotlivých vláken bavlny, vzniká mezi vlákny tkaniny kapilární síla způsobená povrchovým napětím vody. Tato velká přitažlivá síla působí ve svislém směru a způsobuje, že se vzdálenost mezi jednotlivými vlákny s úbytkem vody v procesu sušení minimalizuje. V závěrečné fázi sušení zůstává vázaná voda i přes ztrátu původního množství vody nejen ve vnitřních částech, ale také na povrchu jednotlivých vláken bavlny, což vede ke zkrácení vzdálenosti mezi vlákny. Tato povrchová voda funguje jako látka, která vyvolává nebo urychluje tvorbu vazeb mezi řetězci v místech kontaktu mezi složitě propletenými jednotlivými vlákny a vytváří trojrozměrnou síť. Je možné, že existence tohoto typu zesíťovaní z povrchově vázané vody hraje důležitou roli při regulaci tvrdosti nebo měkkosti bavlněných výrobků. Ve skutečnosti, když z přirozeně vysušené tuhé bavlněné příze bez přítomnosti vzduchu odstraníme vázanou vodu zahřátím, objeví se opět původní pružnost s doprovodnou nadýchaností, což lze jasně potvrdit hmatem i zrakem [4].

Kromě výše zmíněného jevu s vázanou vodou může k tvrdnutí hadrů či ručníků vést i používání nadměrného množství pracích či čistících prostředků, kterých zbytky se zachytávají na jejich vláknech a tím se vlákna stávají tužší.

Hadry či ručníky se vyrábějí převážně z bavlny, která přirozeně zadržuje vodu. Hadry sušené venku na vzduchu se stávají tuhými díky „vázané vodě“, která ulpívá na bavlněných vláknech. Polární povaha vody (voda je polární molekula, což znamená, že na jedné straně má kladný a na druhé záporný náboj) a její vodíkové vazby vázané na bavlněná celulózová vlákna způsobují přilnavost, která vede k tuhosti tkaniny. K navrácení původní pružnosti může pomoci hadr znovu namočit a vysušit bez přítomnosti vzduchu, třeba v sušičce.

Pro Zeptej se vědce odpovídala Ivana