¿Por qué la tinta del bolígrafo no gotea en el bolsillo pero sí sale al escribir?

La tinta no sale de la punta: la lleva una bolita que gira

La punta de un bolígrafo es una bolita metálica sujeta en un casquillo, con una parte asomada al papel y otra bañada en tinta. Al desplazar el bolígrafo por la hoja, la bola gira, se moja de tinta en el depósito y la deja sobre el papel[1][2].

La diferencia con una pluma es importante. En una pluma, el líquido tiene que fluir por una ranura; aquí nadie empuja la tinta: la bola es el transporte. Cuando la bola se detiene, no llega tinta al papel. Esa será la clave de casi todo lo que sigue.

La idea de Bíró: si la tinta no fluye por la ranura, que la lleve una bola

László Bíró era un periodista húngaro que se fijó en que la tinta de imprenta de los periódicos se secaba rápido y dejaba el papel limpio, sin manchas; la de las plumas estilográficas, en cambio, tardaba en secar y se corría con facilidad[1]. Se cuenta que probó esa tinta de imprenta en una pluma y comprobó que era demasiado espesa para correr por el plumín[5].

Su salida fue cambiar la punta en lugar de aguar la tinta: una bola que gira libre en un casquillo recoge la tinta del depósito y la aplica al papel[1]. En la patente estadounidense de 1943 (solicitada el 17 de junio, con prioridad argentina del 17 de abril de ese año), Bíró describe una tinta «muy adhesiva», capaz de formar una capa fina sobre la bola y de mantenerse en el depósito sin secarse ni oxidarse al contacto con el aire[2]. Su hermano György, que era químico, lo ayudó en el desarrollo[5].

Las fechas dependen de qué se cuente. Se menciona una patente anterior, de 1938, en París[5], y la patente de 1943 es la que está documentada en el texto de la patente estadounidense[2].

Cuánto más espesa es la tinta de aceite que la de agua

La resistencia de un líquido a fluir se llama viscosidad y se mide en milipascales-segundo (mPa·s). Según un artículo de la revista de la Sociedad Japonesa de la Celulosa, las tintas de bolígrafo de aceite se diseñan con una viscosidad de 1.000 a 20.000 mPa·s, mientras que las de base acuosa se ajustan a 20 mPa·s o menos[3]. Un documento de patente cita para las tintas de aceite habituales un intervalo de 10.000 a 30.000 mPa·s a 20 °C[4]. Los números cambian según el fabricante y la fórmula, pero todas las fuentes coinciden en que la tinta de aceite es mucho más espesa.

Si tomamos el 20 como techo del agua, la tinta de aceite es entre 50 y 1.000 veces más viscosa; como la cifra del agua es «20 o menos», la diferencia real puede ser aún mayor.

Ser espesa tiene un precio: con una viscosidad muy alta, la bola ofrece mucha resistencia al girar y la tinta se siente «pesada»; con una muy baja, la tinta se derrama y la escritura tarda en secar[4]. Por eso la viscosidad no se elige al máximo, sino en un punto intermedio entre no gotear y escribir con suavidad.

Cómo llega la tinta a la punta: por la rotación de la bola o por capilaridad

En un bolígrafo de aceite, el tubo es un simple cilindro de plástico lleno de tinta, y solo llega a la punta la que la bola ha ido sacando al girar[3]. Como no penetra en el papel ni sube por capilaridad, la tinta sale solo con el giro de la bola. Una patente sobre tintas de bolígrafo advierte que, si la tinta es demasiado fluida, puede derramarse[4].

En los de base acuosa, el mismo artículo describe otro mecanismo: una pieza de fibras compactas, llamada guía de tinta, lleva el líquido hasta la punta y hasta el papel por capilaridad[3]. Así que «sale porque gira la bola» describe bien al bolígrafo de aceite, pero no es toda la historia de los demás.

La tinta de gel: espesa en reposo y más fluida al escribir

La tinta de gel es una tinta de agua a la que se añade un espesante para que se comporte de forma tixotrópica: su viscosidad baja cuando se le aplica fuerza[3]. En reposo es espesa y no se escapa; al escribir, el giro de la bola la vuelve más fluida y la escritura es suave; al terminar, vuelve a espesarse y se corre menos[3].

En esa misma explicación aparece una ventaja más: al ser espesa cuando está quieta, la tinta frena que se hundan al fondo las partículas de pigmento, que son más pesadas que el líquido[3].

Por qué un bolígrafo deja de escribir: boca arriba, con aire o con la bola parada

La patente de Bíró explica que la tinta espesa del depósito baja hasta la punta por gravedad, por un conducto que la acerca a la bola[2]. Es una explicación razonable (una deducción nuestra, no algo que diga la patente) de por qué muchos bolígrafos se rinden al escribir con la punta hacia arriba: la tinta deja de bajar hasta la bola.

Y una bola que no gira no recoge ni deposita tinta[1]: si se atasca o resbala sobre una superficie muy lisa, la línea se corta aunque haya tinta de sobra. Este último punto es una deducción a partir de cómo funciona la bola, no un dato que hayamos encontrado medido en una fuente. Tampoco hemos comprobado cómo logran algunos modelos escribir boca arriba.

Compruébalo con un bolígrafo de casa: boca abajo, boca arriba y sobre papel liso

Necesitas un bolígrafo y una hoja de papel; escribe solo sobre el papel. Pide a un adulto de tu casa que sostenga la hoja en alto y escribe sobre ella con la punta hacia arriba. ¿Hasta cuántos centímetros llegas antes de que falle? Después escribe con el bolígrafo en su posición normal y compara.

Luego prueba sobre distintos papeles: una hoja normal y la cubierta lisa de una revista. ¿Cambia la línea? Si el bolígrafo deja de marcar, mira si la bola sigue girando. Y si tienes varios, compara uno de aceite con uno de gel: fíjate en lo suave que se siente, en la intensidad del trazo y en lo rápido que seca.

Fuentes

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