A multitud de usuarios de estilográficas se les presentan en determinadas ocasiones dudas sobre el flujo de tinta en las mismas, cuestión que afecta directamente a la calidad de la escritura y que en la mayor parte de los casos es atribuible a un fallo en el cartucho, convertidor o alimentador.
En una anterior entrada del blog introdujimos el concepto de capilaridad de forma aislada, el cual está íntimamente relacionado con el concepto de tensión superficial y que suele generar confusión, motivo por el que hemos decidido profundizar en este concepto.
Una forma gráfica de comprender la tensión superficial es pensar en la imagen de una hoja flotando en la superficie de un río. ¿Cómo es posible que no se hunda en el agua? Esto sucede gracias a la cohesión que se produce entre las moléculas del fluido, o dicho de otro modo la atracción que se produce entre las moléculas que lo forman. En el agua del río las moléculas se atraen unas a otras, siendo la resultante cero en cada molécula en el interior, quedando por tanto en equilibrio puesto que todas las moléculas tienen algunas alrededor. Sin embargo, las que están en la superficie no tienen ninguna, lo que genera una resultante que es capaz de oponerse a una fuerza externa en su superficie. Pues bien, a esto se le denomina tensión superficial.
Dicha tensión superficial es la que permite al insecto zapatero Rhagovelia desplazarse por el agua sin hundirse.
(Fuente: Universidad de Granada)
El peso del insecto se compensa con la resistencia de la superficie del agua. La fuerza se puede descomponer proyectando en el eje vertical y el horizontal. La fuerza horizontal de sentido opuesto en la imagen queda anulada entre sí, pero las componentes verticales se suman, sirviendo de oposición al peso del insecto en cada una de sus patas.
¿De dónde sale esta fuerza de cohesión molecular? Su explicación, sin entrar en detalle, se encuentra en los puentes de hidrógeno, en el caso del agua. En otros puede corresponder a fuerzas moleculares de van der Waals, en honor al físico neerlandés Johannes Diderik van der Waals, premio Nobel de Física. Dichas fuerzas son producto de la atracción electrostática o la inducción, también denominada polaridad electroquímica.
La capilaridad, como indicábamos previamente, es otro concepto que junto con la adherencia está relacionada con el concepto de tensión superficial. Al introducir un tubo en posición vertical por su extremo en un líquido se producirá un ascenso del mismo hasta una cierta altura. Es una imagen que, por lo general, resulta familiar, pero, ¿Por qué ocurre? Para comprenderlo hay que prestar atención al fenómeno de adhesión que se produce entre el fluido y el material del tubo. El fluido asciende, como si fuera agarrándose a las paredes, hasta el momento de equilibrio con su fuerza superficial. Es en este momento de equilibrio cuando detiene su ascenso. La adhesión a la que se hace mención, es la atracción de las moléculas del fluido con la superficie del sólido. Cuando las fuerzas de cohesión son grandes comparadas con las fuerzas adhesivas, el ángulo de contacto existente es grande, tal y como se aprecia en la imagen. Si se produce el efecto contrario, el resultado es un ángulo pequeño, dando el efecto de que el fluido, en efecto, moja la superficie. Cuando el ángulo de contacto es muy grande se dice que el fluido no moja la superficie, fenómeno que se produce por ejemplo con las gotas de agua sobre el limpiaparabrisas del coche.
Fuente: Universidad de Florida
Tras este repaso breve de física, cabe preguntarse, ¿cómo afectan estos conceptos a mi estilográfica?
Cuando en el convertidor la tinta que se succiona del tintero queda adherida a la pared del mismo o en la zona superior sin llegar al alimentador o posteriormente al plumín, la tensión superficial es la que está produciendo este efecto. Es por este motivo por el que muchos fabricantes de convertidores añaden en el interior un muelle o una bolita, que con el movimiento de la estilográfica hace que dichos componentes favorezcan la reducción de la tensión superficial, y la tinta fluya con naturalidad. En las estilográficas de émbolo no puede producirse este fenómeno porque las paredes son más anchas que un convertidor.
Para prevenir este fenómeno, fruto de una tensión superficial elevada, podremos preparar un remedio casero sin que nos cueste mucho trabajo. Preparemos un pequeño recipiente con agua y añadiremos unas gotas de lavavajillas, gel de ducha o champú, ya que estos tienen tensioactivos que favorecen la reducción del ángulo de mojado y que por tanto provoca que la tinta moje, reduciendo la adherencia y desplazándose la tinta con mayor facilidad. Basta con cargar el convertidor varias veces o dejarlo un par de horas para que sea suficiente.