La chimica è...

Chimica inside

La penna a sfera

2 aprile 2020

Davvero si può vivere senza chimica? Non perdete l’appuntamento con la rubrica #chimicainside, un viaggio per scoprire che la chimica ci viene in aiuto in tanti oggetti della vita quotidiana, anche se non lo sappiamo.
La utilizziamo quotidianamente per prendere appunti, segnare incontri, fare cruciverba…è la penna a sfera!
Chissà quanti di voi ne conoscono la storia, ma ignorano le caratteristiche che stanno alla base del suo funzionamento.


5 min






La chimica è...

Chimica inside

La penna a sfera

2 aprile 2020


Davvero si può vivere senza chimica? Non perdete l’appuntamento con la rubrica #chimicainside, un viaggio per scoprire che la chimica ci viene in aiuto in tanti oggetti della vita quotidiana, anche se non lo sappiamo.
La utilizziamo quotidianamente per prendere appunti, segnare incontri, fare cruciverba…è la penna a sfera!
Chissà quanti di voi ne conoscono la storia, ma ignorano le caratteristiche che stanno alla base del suo funzionamento.


5 min
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L'invenzione della penna a sfera

Scopriamole insieme, partendo proprio dall’intuizione di un brillante giornalista ungherese, László Bíró che per esigenze di mestiere aveva bisogno di scrivere velocemente e la penna stilografica usata all’epoca richiedeva continue ricariche di inchiostro e un’attenzione particolare alle macchie, molto frequenti.
Serviva uno strumento che utilizzasse l’inchiostro dei giornali (che si asciugava in fretta) e un meccanismo simile a quello dei rulli di carta che lo trasferivano sui fogli.

L’ispirazione arrivò da un gruppo di bambini che giocavano con le biglie: le sfere, uscite dalle pozzanghere, lasciavano al suolo una striscia umida e regolare. Con il supporto del fratello György, un chimico, si concentrò sull’inchiostro per cercare di produrne uno che avesse la giusta viscosità per scorrere agevolmente sulla sfera e allo stesso tempo che fosse in grado di asciugarsi rapidamente.  La combinazione di un inchiostro ad alta viscosità con un meccanismo a sfera fu vincente!





Com'è fatta una penna a sfera?

Da allora la penna a sfera ha subìto continue evoluzioni ed adattamenti…
Ma com’è fatta oggi una penna?

Innanzitutto è composta da una punta con una sfera all’estremità il cui diametro varia dai 0.38 ai 1.6 millimetri. La punta solitamente è fatta in ottonealpacca, plastica o acciaio inossidabile.
Il passaggio dell’inchiostro dalla punta alla sfera avviene grazie al rotolamento della sfera stessa al suo interno che prende l’inchiostro e, muovendosi, lo trasferisce sulla carta.





L'inchiostro

Quasi tutti gli inchiostri delle penne a sfera sono costituiti da uno o più pigmenti colorati o coloranti disciolti o sospesi in un solvente (solitamente olio o acqua). Ulteriori composti chimici come acido oleico e alchil alcanolamide vengono aggiunti per semplificare il processo di scrittura: servono infatti per mantenere fluido l’inchiostro che scorre dalla penna e rendono i colori vibranti.

Ci sono centinaia di variazioni sulle formule di inchiostro. L’inchiostro della penna a sfera è composto in genere da particelle di colorante o pigmento – nero carbone per penne nere, eosina per rosso, cristallo viola e ftalocianina blu per la classica penna blu – sospeso in un solvente di olio o acqua. Il più comune degli oli è l’alcool benzilico o il fenossietanolo, che si mescola con i pigmenti o i coloranti per creare un inchiostro liscio e vibrante che si asciuga rapidamente.
Si ringrazia il Professor Maurizio Masi, Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano