1. La escritura en la pizarra es el rastro del polvo
La tiza es un instrumento de escritura fabricado amasando polvo de yeso calcinado o carbonato de calcio con agua y solidificándolo en forma de barra mediante un molde [1]. Para las pizarras, se utilizan principalmente dos tipos: uno hecho de polvo de piedra caliza (carbonato de calcio) aglutinado, y otro basado en yeso [2]. Según los registros, la tiza fue importada a Japón desde Francia en 1873 (Meiji 6) y su producción nacional comenzó en 1875 [1].
Cuando escribimos, la tiza se desgasta ligeramente y deja polvo sobre la superficie de la pizarra. Se considera que las letras que vemos son, en esencia, los rastros de ese polvo. Los documentos de desarrollo de tizas con conchas también vinculan la adherencia del polvo con la nitidez de la línea [2]. Por lo tanto, el acto de borrar se entiende como la eliminación del polvo de la superficie de la pizarra. Si borrar significa quitar el polvo, entonces ese polvo removido tiene un destino. A continuación, analizaremos hacia dónde se dirige.
2. El polvo borrado viaja al aire: el problema de "golpear para limpiar"
El borrador de pizarra usado queda lleno de polvo. Históricamente, se ha utilizado el método de golpearlo con una varilla para desprender el polvo, pero los documentos de patentes señalan que este método tiene la desventaja de dispersar el polvo y ensuciar el entorno circundante [7]. Otra patente menciona como problemas tradicionales que la dispersión de polvo blanco ensucia las manos y la ropa, y que existe el riesgo de afectar los pulmones si se inhala [8].
Según la explicación en Wikipedia, se dice que la tiza produce partículas suspendidas de 10 micrómetros o menos [5]. Para ponerlo en perspectiva, 10 micrómetros equivalen a 0,01 mm, o la centésima parte de un milímetro. Cada vez que borramos, el polvo pasa poco a poco al aire. Las estrategias para evitar la producción de polvo también se aplican a la propia tiza.
3. Las tizas de "bajo polvo" no son tizas sin polvo
Las tizas comerciales se dividen en sistemas de carbonato de calcio y sistemas de sulfato de calcio (yeso). En una investigación de la clase de ciencias de la preparatoria Inakita, se sugirió la posibilidad de que la composición afecte la fricción y, por tanto, la sensación al escribir: las tizas de carbonato de calcio son duras y tienen buena pigmentación, mientras que las de sulfato de calcio son más pegajosas [4]. Cabe destacar que, al ser un proyecto de estudiantes de secundaria, la conclusión se limita a una "posibilidad".
La empresa Nihon Rikagaku Kogyo presenta su "Dustless Chalk" como una tiza que dispersa menos polvo. Sin embargo, no es que no produzca polvo, sino que es un esfuerzo para reducirlo [6]. Una de las innovaciones en los materiales fue el uso de conchas de vieira que normalmente se desechan.
4. Las conchas de vieira se convierten en materia prima para la tiza
Nihon Rikagaku Kogyo y el Instituto de Investigación Industrial de Hokkaido desarrollaron una tiza que reemplaza parte del polvo derivado de la piedra caliza con polvo de conchas de vieira. El componente principal de las conchas es el carbonato de calcio, y sus partículas tienen forma de varilla [2].
El producto desarrollado resultó más resistente a la rotura que las tizas tradicionales de carbonato de calcio, hizo las líneas más nítidas y suavizó la sensación al escribir; la fuente vincula la adherencia del polvo a la pizarra con esta nitidez [2]. La lógica es que una mejor adherencia del polvo conduce a líneas más claras. Desde su comercialización en 2005 (Heisei 17), se utilizan aproximadamente 80 toneladas anuales de conchas de vieira como materia prima para la tiza, de las aproximadamente 200.000 toneladas que se generan cada año en Hokkaido [3]. Esto representa una proporción de aproximadamente 1/2500, o el 0,04%. Aunque no es una cantidad grande, las conchas que eran desechos pesqueros ahora son útiles en las aulas.
No obstante, no hay documentos que afirmen que las tizas con conchas no dispersen polvo en absoluto. A continuación, examinamos las herramientas para eliminar el polvo que ya ha volado.
5. Las herramientas de limpieza que absorben el polvo funcionan mediante el flujo de aire
Para abordar el problema de que el polvo vuela al golpear el borrador, las patentes proponen herramientas de limpieza que recuperan el polvo mediante aspiración [7]. La patente de una limpiadora de pizarra eléctrica describe una configuración específica [8]. Primero, un ventilador de succión extrae el aire del interior de la carcasa. El aire pasa a través de un material filtrante en forma de correa que circula (filtro rotatorio), donde se retiene el polvo blanco. El aire limpio sale de la carcasa, y el polvo se recoge en un cajón.
Para visualizarlo, imagina que el aire es agua y el filtro es un colador. El agua pasa, pero los residuos quedan en el colador. Sin embargo, el verdadero filtro rotatorio se diferencia de un colador estático porque la correa se mueve continuamente. Esta es una configuración de ejemplo descrita en una patente, y no todos los productos necesariamente funcionan con este mismo mecanismo.
6. ¿Existen normas para el aire del aula?
Las Normas de Higiene Ambiental Escolar (notificación del Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología) establecen que el valor de referencia para el polvo suspendido en el interior del aula es 0,10 mg/m³ o menos [9]. Esto significa hasta 0,10 mg en 1 m³ de aire, equivalente a una décima milésima parte de un gramo. Al medir, se utilizan métodos como recoger el polvo con un diámetro sedimentario relativo de 10 μm o menos en papel de filtro y calcular su masa.
Esta norma no se aplica solo al polvo de tiza, sino al valor total del polvo suspendido en el aula. Por lo tanto, el valor de la norma por sí solo no revela la concentración real en un aula específica. La misma norma también establece criterios para la pizarra: la superficie de la pizarra sin color debe tener una luminosidad que no exceda 3, la iluminancia sobre la pizarra debe ser preferiblemente de 500 lx o más, y la superficie de la pizarra no debe tener un brillo que impida la visibilidad [9]. Las estrategias para reducir el polvo y las normas para mantener la legibilidad de la escritura aparecen juntas en el mismo documento.
7. Observemos la pizarra después de borrar
Sin realizar demostraciones que levanten polvo, observemos la pizarra desde un ángulo inclinado junto con el profesor después de una clase habitual. ¿Han desaparecido completamente las letras? ¿Quedan rastros blancos tenues? También observemos la superficie del borrador. Si está blanca, es un rastro de polvo transferido. Registra si esta observación te permite confirmar con tus propios ojos la idea de que "las letras son rastros de polvo".
Para leer las fuentes originales, las Normas de Higiene Ambiental Escolar del Ministerio de Educación y los materiales sobre la tiza de conchas de vieira del Instituto de Investigación Industrial de Hokkaido están disponibles en japonés [9][3].