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¿Por qué las cerdas de un pincel retienen la tinta y cómo lo hacen?

Categoría: Tecnología

Cuando sumerges un pincel en tinta y trazas una línea en el papel, la tinta sale poco a poco desde el interior de las cerdas. Si fuera solo un pelo, no formaría suficiente espacio para retener la tinta. Sin embargo, el pincel puede escribir líneas largas porque los espacios entre las cerdas pueden retener tinta. La respuesta está en los espacios estrechos entre las cerdas. Aquí veremos cómo estos espacios retienen la tinta, por qué se combinan distintos tipos de pelo y usaremos la fabricación de pinceles en Kumano como ejemplo.

1. La capilaridad: cómo los espacios entre las cerdas atraen la tinta

La capilaridad es el fenómeno por el cual el nivel de un líquido sube (o baja) más alto que el exterior dentro de tubos o espacios estrechos. Esto ocurre debido a la tensión superficial; los líquidos que mojan las paredes del tubo, como el agua, ascienden [4]. En la punta del pincel, los espacios entre las cerdas actúan como estos tubos estrechos. Un solo pelo no crea suficiente espacio para retener la tinta. Al agrupar muchos pelos, se crean los lugares necesarios para mantener la tinta [4].

2. Por qué los pinceles mezclan cerdas suaves y duras

Para hacer pinceles se utilizan cerdas suaves de oveja, cerdas duras de caballo, y también de comadreja, mapache o conejo [1]. Los pinceles que mezclan cerdas duras y suaves se llaman "jianhao" (o pinceles mixtos). Esta combinación busca equilibrar la elasticidad y la facilidad de escritura en una sola herramienta [1]. Además, una enciclopedia en inglés explica que las cerdas más largas retienen la tinta por más tiempo y que las cerdas duras ayudan a mantener la forma de la punta. Sin embargo, se aclara que esto es una tendencia general y no una regla estricta [5].

3. Cómo la forma cónica de las cerdas influye en la retención de la tinta

Las cerdas tienen forma de cono: son más gruesas en la base y más delgadas hacia la punta. Un estudio de 2014 informó que la superficie de las cerdas de los pinceles chinos tiene estructuras pequeñas y grandes que varían sus propiedades según la dirección [3]. En esa investigación, la razón por la que la cantidad de tinta se equilibra se explica mediante tres fuerzas: la diferencia de presión de Laplace, la distinta fuerza de retención a cada lado y la gravedad. El título del estudio usa la palabra "ratchet" (un mecanismo de rueda dentada que solo gira en una dirección). Esto se interpreta como una metáfora para describir cómo la retención de la tinta cambia dependiendo de la orientación de la cerda [3].

4. Los pinceles de Kumano: de mezclar cerdas a una punta única

El pueblo de Kumano, en la prefectura de Hiroshima, es conocido por la fabricación de pinceles. Se dice que durante el período Edo, las familias con pocas tierras agrícolas compraban pinceles y tinta en la región de Kansai durante la temporada baja de la agricultura y los vendían en su camino de regreso. Se cree que este comercio ambulante conectó a Kumano con la fabricación de pinceles, aunque no se sabe con certeza cuándo comenzó. Se estima que esta práctica ya existía alrededor de los años Tenmei (1781-1789) [2]. En la fabricación de pinceles de Kumano se utilizan técnicas como el "nerimaze" (mezclar las cerdas) y el "bonmaze" (mezclar cerdas secas en una bandeja antes de humedecerlas para trabajar). El "bonmaze" es una técnica desarrollada en Kumano durante la era Meiji que permite mezclar grandes cantidades de cerdas eficientemente [2]. Los pinceles de Kumano fueron designados como artesanía tradicional en 1975 [2].

5. Preguntas sobre las cerdas y la tinta que aún no tienen respuesta

¿Cómo se mueve la tinta dentro de las cerdas cuando hay una gran cantidad de ella? ¿Cómo se expande la tinta al tocar el papel? La forma de las cerdas y la tinta china siguen estudiándose. Los estudios actuales se han centrado en pinceles chinos. Los artículos científicos no han abordado si estos hallazgos se aplican directamente a los pinceles japoneses [3].

6. Cómo investigar por tu cuenta el pincel y la tinta

Observa la punta del pincel con una lupa. Mira el grosor de las cerdas y la apariencia de los espacios entre ellas. Coloca suavemente un pincel humedecido con agua sobre papel blanco y observa hasta dónde se extiende el agua. Es seguro hacerlo solo con agua, sin usar tinta. Las explicaciones sobre la zona de producción de Kumano sirven como punto de partida para verificar cómo se fabrican los pinceles por escrito [2]. Las características de cada tipo de pelo se pueden consultar en la entrada de "pincel" de una enciclopedia [1].

Fuentes

  1. Wikipedia en japonés, "Pincel" https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AD%86 (Propiedades de cerdas de oveja, caballo, comadreja, mapache y conejo; equilibrio de elasticidad y escritura en pinceles mixtos.)
  2. Wikipedia en japonés, "Pinceles de Kumano" https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%8A%E9%87%8E%E7%AD%86 (Origen del comercio ambulante en el período Edo, desarrollo de la técnica bonmaze y designación como artesanía tradicional en 1975.)
  3. Wang, Q., Su, B., Liu, H., Jiang, L. (2014) “Chinese brushes: Controllable liquid transfer in ratchet conical hairs.” https://doi.org/10.1002/adma.201400865 (Cerdas cónicas, estructuras superficiales múltiples y explicación del equilibrio de tinta mediante presión de Laplace, fuerza de retención y gravedad.)
  4. Kotobank, "Fenómeno capilar" https://kotobank.jp/word/%E6%AF%9B%E7%AE%A1%E7%8F%BE%E8%B1%A1 (Definición del ascenso de líquido en tubos estrechos debido a la tensión superficial y la mojabilidad.)
  5. Wikipedia en inglés, "Ink brush" https://en.wikipedia.org/wiki/Ink_brush (Descripción de las funciones de cerdas largas y duras como tendencia general, no regla estricta.)