¿Qué hace que los bolígrafos escriban de forma intermitente?

Después de un tiempo, un bolígrafo ya no escribe muy bien. Escribirá a una pequeña distancia, luego dejará un espacio en blanco, luego tal vez escriba en pequeñas rayas, luego tal vez escriba correctamente nuevamente. Parece ser peor con bolígrafos más antiguos, pero también he observado esto con bolígrafos nuevos recién salidos de la caja.

Experimentos que he hecho:

  • Saque el cartucho y mire la cantidad de tinta. Todavía hay mucho.

  • Inspeccione la bola con una lupa de joyero, sin daños evidentes, todo se ve suave y limpio.

  • Bolígrafos nuevos almacenados sin usar con la punta hacia abajo para eliminar la gravedad tirando lentamente de la tinta de la bola y dejando una bolsa de aire. Algunas de las plumas muestran el síntoma incluso cuando se usan por primera vez sin quitar la tapa antes y se almacenan de esta manera durante un año.

  • Pegó un cable en el extremo abierto del depósito de tinta para ver si tal vez el extremo se secó hasta formar un tapón duro para que la tinta nueva no pudiera moverse hacia abajo a medida que se retiraba del depósito al escribir. Nunca encontré nada duro, y observé los mismos síntomas incluso después de "agitar" un poco la parte superior del depósito con un alambre.

  • Cuando una pluma deje de escribir, agítela con fuerza, como cuando reinicia un termómetro para la fiebre. Eso parece ayudar por un breve tiempo, pero también lo hace esperar unos segundos, así que no estoy seguro de que el temblor sea relevante.

  • Guardó una bola de pluma en un vaso de agua durante la noche. La idea era que si la tinta justo encima de la bola se hubiera secado, tal vez esto la reconstituiría. Un poco de tinta claramente se disolvió en el agua ya que estaba coloreada, pero una vez que la pluma se puso en marcha nuevamente, no hubo cambios aparentes en los síntomas.

  • El frío parece exagerar los síntomas, pero el calentamiento a la temperatura corporal no los soluciona.

No se trata de un único bolígrafo o de un único modelo. Tengo un montón de diferentes bolígrafos de diferentes modelos que hacen esto. Tengo curiosidad, ¿qué causa esto?

Adicional:

He experimentado un poco más y parece que Emile Jetzer tenía razón. La causa parece ser que la tinta es tan viscosa que la tinta nueva no fluye hacia abajo para reemplazar la que se elimina a través de la bola lo suficientemente rápido. Dos experimentos apoyan esta hipótesis:

  1. Un bolígrafo volverá a escribir después de un tiempo simplemente dejándolo reposar, pero el tiempo se reduce significativamente cuando lo agitas, como lo harías con un termómetro para la fiebre.

  2. Algunos bolígrafos están sellados excepto por un pequeño orificio de aire en la parte superior. Poner los labios alrededor de la parte superior del bolígrafo y aplicar presión como si estuviera tratando de soplar restablece la acción de escritura rápidamente. Aún mejor, puedo escribir con esos bolígrafos mucho más tiempo de lo que normalmente duraría manteniendo mi boca sobre la parte superior y aplicando una presión de aire constante.

Entonces, creo que el misterio está resuelto. Probablemente la tinta en el depósito se seque lentamente con el tiempo al perder vapor de agua desde la parte superior. Eso hace que toda la tinta sea más viscosa, lo que explica por qué los bolígrafos viejos pero sin usar también presentan este síntoma.

El siguiente experimento es tomar un bolígrafo de este tipo y agregar un poco de agua en la parte superior del depósito de tinta, luego dejarlo reposar durante una semana y ver qué diferencia hace.

Añadido 2:

Agregué un poco de agua al final del depósito de tinta en uno de los bolígrafos problemáticos. Hice esto usando un pequeño tubo flexible (aislamiento de plástico de un cable #22) para poner un poco de agua justo al final de la tinta sin burbujas entre la tinta y el agua.

Al principio, no hubo cambios en el síntoma. Después de aproximadamente 2 semanas, la pluma funcionó significativamente mejor. Este bolígrafo tenía aproximadamente 1 1/2 pulgadas de tinta en el depósito, por lo que aparentemente el agua tardó tanto en difundirse hasta el extremo de la bola.

Creo que esta y las otras pruebas prueban de manera concluyente que el problema es que la tinta se seca con el tiempo, lo que la hace más viscosa, lo que evita que fluya hacia la bola solo por gravedad tan rápido como la bola es capaz de eliminar la tinta.

Creo que esta es la definición de "muestra esfuerzo de investigación".
¿La misma razón por la que el agua en una ventana forma gotas? Es decir, no hay capa constante de agua. Solo tirando esto ahí.
Tengo curiosidad por saber cuál es la relación entre el precio del bolígrafo y este efecto. Algunos de los más baratos (que te dan gratis en cualquier ocasión), no sirven para nada, y los más caros (en términos relativos), funcionan sin problemas. Esa es mi experiencia.
Sería interesante tomar una jeringa o una herramienta similar y aplicar un fuerte vacío en el extremo de la bola de la pluma. Me pregunto si hay una pequeña burbuja de aire en el suministro de tinta y eso impide el flujo de tinta (algo así como una embolia de aire).
@Bernhard: Sí, todos estos son probablemente bolígrafos más baratos. Quizás solucionar este problema agregue costos de fabricación. Conseguir otro bolígrafo o uno mejor es bastante fácil. Tengo curiosidad por saber cuál es el mecanismo. Dicho de otra manera, si los bolígrafos caros no tienen este problema, ¿qué es exactamente lo que lo previene?
Esto nunca sucede con los bolígrafos que entregan las compañías farmacéuticas, pero han sido prohibidos. ¡Ojalá las drogas funcionaran tan bien como los bolígrafos!
Quienquiera que votó negativamente, sería útil que explicara exactamente qué cree que está mal preguntado, mal escrito, etc. Sin ninguna explicación, estoy desconcertado en cuanto a lo que debería haber hecho de manera diferente.
@OlinLathrop: Supongo que sería el tipo que te llamó viejo pedo...
¿Qué hay de calentar a la temperatura del café por un minuto?
@aitch: Sí, estos bolígrafos funcionan mejor cuando están calientes. Existe una marcada diferencia entre un bolígrafo que ha estado en un automóvil en el frío del invierno y el calor del verano. Esto parece deberse a que la tinta más cálida es menos viscosa.
Me parece que el color rojo y el color verde de esos bolígrafos multicolores permanecen más tiempo antes de que dejen de funcionar. No estoy seguro de por qué se secan más lento. De todos modos, intentaré filtrar algunas gotas de agua y ver si rescataría el color negro y el color azul.

Respuestas (5)

Supongo que es en parte por la viscosidad de la tinta. Eso explicaría por qué el efecto se ve más cuando hace más frío. No sé qué tan factible es, pero podría intentar llenar un cartucho de tinta con tinta utilizada para plumas estilográficas, que generalmente es menos viscosa. Es posible que obtenga manchas de tinta, pero supongo que no obtendrá trazos secos. Entonces, tal vez los fabricantes de tinta usaron tinta de flujo fácil en los bolígrafos al principio, pero luego vieron que fluía con demasiada facilidad y fabricaron tintas más viscosas. Pero esto es especulativo.

Entonces, ¿realmente estás afirmando que es una característica, no un error? :)
Afirmo que es un error debido a una corrección anterior. Es mejor tener una pluma que deja de escribir parte del tiempo que una pluma que gotea todo el tiempo.
Supongo que esta explicación es razonablemente consistente con los síntomas observados. Han pasado 5 días y esta es la única respuesta real, así que la acepté. Si aparece alguien que realmente sabe, todavía me interesaría saberlo. Alguien tiene que diseñar estas cosas y probablemente sepa todo sobre el mecanismo de falla y las ventajas y desventajas del diseño. Sin embargo, aparentemente ninguno de ellos visita physics.se.
Sugiero preguntar en Quora.

La tinta típica de bolígrafo utiliza alcohol bencílico BnOH como disolvente, junto con potenciadores de la viscosidad (como los ácidos grasos) que varían de un fabricante a otro. Por cierto, el alcohol bencílico tiene propiedades anestésicas y te adormecerá la lengua si te lo metes en la boca (sí, una vez fui un niño), pero no lo tomes como un consejo de prueba.

Como cualquier solvente, el BnOH se evapora con el tiempo, dejando la tinta cada vez más viscosa hasta que aparecen los síntomas que describiste. BnOH tiene una solubilidad en agua moderada, por lo que agregar agua ayuda a que la tinta recupere algo de viscosidad. Otro posible aditivo es el aceite mineral: también es compatible con el BnOH y tiene la ventaja de permanecer allí mucho más tiempo que el agua. Tanto el agua como el aceite (especialmente el aceite) empeorarán las propiedades de secado de la tinta. Tenga en cuenta que querrá mantener la pluma en posición vertical en todo momento si le agrega algún solvente.

Sin embargo, agregar solventes no hará que sus bolígrafos funcionen para siempre: con el tiempo suficiente, varios componentes de la tinta se polimerizarán, convirtiéndola en una resina dura e insoluble.

El aire seca parte de la tinta y se cuela por las grietas. El frío puede exagerar la condición ya que encoge la tinta y succiona el aire

así que los bolígrafos deben mantenerse con la punta en el líquido, supongo, para que no entre aire junto a la pelota, ni agua porque se pudre, ni un líquido que se evapore, quizás un poco de aceite, mineral porque el bio se vuelve rancio,

El aire detrás de la pelota lo hará. Obtenga un buen bolígrafo y escriba al revés y dejará de escribir porque el sello no es perfecto. Revise la bola y el casquillo bajo un microscopio y puede detectar el desgaste en los bolígrafos más antiguos.

Pero, ¿cómo explica esto los bolígrafos almacenados deliberadamente con la bola hacia abajo desde que son nuevos y aún muestran este síntoma? ¿Por qué el frío exagera los síntomas?
El aire seca parte de la tinta y se cuela por las grietas. El frío puede exagerar la condición ya que encoge la tinta y succiona el aire.

Creo que lo más probable es que simplemente se esté quedando sin tinta y es difícil saberlo en un cartucho de bolígrafo típico. Si no es así, es un defecto de la bola que impide que ruede con suavidad. Es posible que no vea el defecto con una lupa.

No, revisé varios de los bolígrafos que presentaban este síntoma y no se estaban quedando sin tinta. La mayoría tiene tubos de tinta de plástico transparente, por lo que es fácil ver cuánta tinta queda. También los sostuve contra una luz, por si acaso quedaba una fina capa de seco en la pared interior. Pude ver claramente que quedaba mucha tinta. En un par de casos, metí un cable por el extremo del tubo y pude ver y sentir que tocaba la parte superior del depósito de tinta.
Entonces tiene que ser que la pelota tenga pequeñas imperfecciones que le impidan rodar. Esa es una hipótesis comprobable: ver si la pelota rueda cuando está en este estado.
No, la pelota rueda bien. Véase la adición a la respuesta de mayo. Básicamente, Emile Jetzer tenía razón.
¿Qué hace que los bolígrafos escriban de forma intermitente?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v