Unikalus kempinės audinio vaidmuo valant, amortizuojantis, filtruojant ir naudojant mediciną kyla dėl jo ypatingos vidinės mikrostruktūros ir dėl to atsirandančių fizikinių ir cheminių savybių. Jo veikimo principo supratimas padeda moksliškai panaudoti jos pranašumus programose.
Pagrindinė kempininio audinio struktūra yra trijų{0}}dimensijų tinklinė porėta sistema, kurią putojimo metu sudaro polimerinė matrica, sukurianti daugybę tarpusavyje susijusių arba uždarų porų. Porų dydį, pasiskirstymą ir jungiamumą lemia formulė ir proceso parametrai, tiesiogiai įtakojantys medžiagos tankį, elastingumą, skysčio sugėrimą ir oro pralaidumą. Atviroje -ląstelių struktūroje poros yra tarpusavyje sujungtos, todėl skysčiai ir dujos gali laisvai prasiskverbti ir kauptis arba išsiskirti veikiant kapiliarams, todėl kempinės audinys puikiai adsorbuoja, lėtai išsiskiria ir filtruojasi. Uždaroje -ląstelėje vyrauja nepriklausomi oro burbuliukai, o oro barjeras tarp burbuliukų padidina medžiagos šilumos izoliaciją, garso izoliaciją ir atsparumą slėgiui bei tamprumą.
Žvelgiant iš mechaninės perspektyvos, kempinės audinio elastingumas atsiranda dėl grįžtamos burbulo sienelių deformacijos, veikiant slėgiui, kuri atgauna savo pradinę formą pašalinus išorinę jėgą, pasikliaujant polimerų grandinių atkuriamąja jėga. Dėl šios klampumo charakteristikos jis gali sugerti smūgio energiją veikiant apkrovai, tuo pačiu išvengiant pernelyg didelio standumo sugadinimo pavojaus, todėl jis plačiai naudojamas tose srityse, kuriose reikalingas slėgio sklaidymas, pavyzdžiui, amortizuojančiose pakuotėse ir sėdynių pagalvėlėse.
Kalbant apie paviršiaus sąveiką, akytas kempinės paviršius žymiai padidina tikrąjį kontakto plotą su liečiamu objektu. Kartu su tinkamomis hidrofilinėmis arba oleofilinėmis savybėmis jis gali efektyviai sulaikyti daleles, skysčius ar aliejaus dėmes šluostymo ar adsorbcijos metu. Jo lankstumas taip pat leidžia prisitaikyti prie netaisyklingų išlenktų paviršių, sumažinant negyvų zonų išvalymą ir pagerinant darbo vienodumą.
Kalbant apie chemines savybes, substrato ir priedų pasirinkimas lemia kempinės atsparumą tirpikliams, atsparumą korozijai ir biologinį suderinamumą. Pavyzdžiui, poliuretanas yra alyvai- ir trinčiai-atsparus, tinka pramoniniam valymui; hidrofilinis polivinilo alkoholis išlaiko struktūrinį stabilumą vandenyje ir sumažina dirginimą, tenkindamas medicininio ir kasdieninio valymo poreikius.
Apskritai kempinės veikimo principas yra jos mikroporingos struktūros, polimero mechaninių savybių ir paviršiaus cheminių savybių sinerginio poveikio rezultatas. Valdant šiuos veiksnius galima pasiekti pritaikytų funkcijų, pradedant nuo stiprios skysčių sugėrimo iki didelio atsparumo ir nuo biologinės saugos iki aplinkos tolerancijos, suteikiant tvirtą mokslinę paramą įvairiose pramonės šakose.
