1. Por qué lo escrito a lápiz se mancha al frotarlo con la mano
Seguramente has tenido la experiencia de frotar accidentalmente con la mano una nota escrita a lápiz y ver cómo el papel queda manchado de gris. La letra no desaparece; en su lugar, las líneas negras se expanden y difuminan. Esto ocurre porque la escritura a lápiz no funciona como la tinta de bolígrafo, que se seca y se fija en el papel. En el caso del lápiz, incluso después de escribir, la marca puede extenderse si se frota. Para entender esta diferencia, debemos mirar de qué está hecha realmente la marca que deja un lápiz.
2. De qué está hecho el núcleo del lápiz: grafito y arcilla
El núcleo de un lápiz está hecho de polvo de grafito y arcilla, amasados y endurecidos juntos [1]. La proporción de estos materiales determina la dureza y la oscuridad del trazo: cuanto más grafito, más blando y oscuro es el trazo; cuanto más arcilla, más duro y claro. Por ejemplo, en un lápiz HB, se dice que el grafito representa aproximadamente el 70 % y la arcilla el 30 %, aunque esto es solo una guía general y puede variar según el fabricante y el producto [2]. A nivel microscópico, el grafito está formado por capas de átomos de carbono dispuestas en planos. Se explica comúnmente que la fuerza que une estas capas es débil, lo que permite que se deslicen fácilmente unas sobre otras [3]. Sin embargo, los diccionarios no afirman explícitamente que el deslizamiento explique por sí solo por qué se puede escribir. Por lo tanto, se considera que escribir consiste en que el núcleo se desgasta y deja pequeñas partículas de grafito sobre el papel.
3. Cómo quedan atrapadas las partículas de grafito en las irregularidades del papel
Mientras escribes, la fricción entre el lápiz y el papel desgasta el núcleo y transfiere partículas de grafito a la superficie. Estas partículas no están pegadas con adhesivo ni penetran dentro de las fibras del papel. Se cree que quedan adheridas, o adsorbidas, atrapadas en las pequeñas irregularidades o rugosidades de la superficie del papel. La cantidad de grafito que se transfiere depende de la rugosidad del papel. Un estudio informó que el deslizamiento por fricción favorece la adsorción, y que las superficies más rugosas generan un deslizamiento más fuerte, lo que resulta en una mayor cantidad de partículas adheridas [4]. Además, los lápices con núcleos más blandos (como los de dureza 2B, 4B o 6B) depositan más partículas en el papel que los lápices duros, incluso al aplicar la misma presión [5]. Si las partículas están simplemente apoyadas en la superficie del papel, es lógico pensar que se moverán si se frota la zona.
4. Qué pasa con las partículas de grafito cuando frotas el papel con los dedos
Si las partículas de grafito están solo atrapadas en la superficie del papel, al frotarlas con los dedos o la mano, estas se desplazan lateralmente. Algunas partículas pasan a la piel de los dedos, mientras que otras se enganchan en otras irregularidades del papel. La letra no se ha borrado; simplemente, la distribución ordenada de las partículas se ha alterado y estas se han dispersado en un área más amplia y con menor densidad. Las partículas siguen estando sobre el papel, no han sido retiradas de él. Se explica que las líneas de lápiz están solo sobre la superficie y que, al frotarlas, no se eliminan, sino que se difunden [6]. Por lo tanto, la razón por la que la marca se ensucia es que las partículas se han movido, pero todavía están presentes en el papel. Esto nos lleva a la siguiente pregunta: ¿qué hace el borrador de manera diferente?
5. Cómo usan los artistas el esparcimiento del grafito para difuminar con un lápiz 6B
La propiedad de que las partículas se esparzan no es siempre negativa. Los artistas la utilizan como una herramienta. Los materiales escolares indican que los lápices blandos, como los de dureza 6B, se usan en dibujos y bocetos, y que después de dibujar se pueden frotar para crear efectos de difuminado [2]. Dado que los núcleos blandos depositan más partículas en el papel, es probable que al frotarlas se dispersen en mayor cantidad. Aunque el uso del difuminado está documentado en los materiales, la explicación de por qué ocurre esto con más facilidad en lápices blandos es una inferencia lógica basada en la cantidad de partículas. Lo que resulta molesto en las notas escolares, en el arte se convierte en un medio para crear sombras y volúmenes. La misma propiedad física puede ser una desventaja o una ventaja dependiendo del contexto.
6. Cómo el borrador atrapa y retira las partículas de grafito del papel
El borrador también frota, pero el resultado es distinto porque logra retirar las partículas del papel. Primero, las partículas de grafito que están sobre el papel se adhieren a la superficie del borrador. Luego, quedan envueltas en las virutas o residuos del borrador, lo que permite retirarlas tanto del papel como de la superficie del borrador [8]. Existe la explicación de que las partículas se adhieren más fácilmente al borrador que al papel, aunque las razones moleculares específicas no se detallan en las fuentes consultadas [8]. Los borradores modernos para lápices están hechos principalmente de plástico de resina de cloruro de vinilo, y su principio de funcionamiento es "adsorber el grafito, enrollarlo en las virutas y expulsarlo" [7]. La aparición de virutas también tiene una función práctica: las partes del borrador que se han ensuciado con grafito se desprenden en forma de virutas, exponiendo una superficie limpia del borrador para el siguiente frote [9]. Esta explicación proviene de artículos que resumen las descripciones de los fabricantes.
Experimenta y investiga por tu cuenta
Si te interesa comprobar estos principios, puedes realizar un sencillo experimento en casa. Toma una hoja de papel y colorea un cuadrado con un lápiz. Frota solo la mitad del cuadrado con el dedo y observa cómo se difunde el grafito. Luego, borra la otra mitad con un borrador. Toma las virutas resultantes del borrado y colócalas sobre un papel blanco para comparar su color con la zona que solo frotaste con el dedo. Así podrás ver la diferencia entre mover las partículas y retirarlas. También puedes comparar la difusión al frotar trazos hechos con lápices de distinta dureza, como un 2B y un HB, aplicando la misma presión. Para seguir aprendiendo, puedes consultar las explicaciones de fabricantes de lápices y borradores, o libros de materiales escolares.