Le penne a sfera possono sembrare semplici e banali, ma ognuna è il risultato di oltre 100 anni di duro lavoro e ricerca da parte di individui curiosi, chimici dedicati e imprenditori. Potrebbe non sembrare molto, ma ci sono voluti decenni per perfezionare il tubo di inchiostro all'interno della penna: è più complesso di quanto ti aspetteresti da qualcosa di così piccolo.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Aziende come Bic, Pilot e Paper Mate mantengono le loro formule di inchiostro esatte ben custodite, ma quasi tutte a sfera gli inchiostri a penna sono costituiti da uno o più pigmenti colorati o coloranti disciolti o sospesi in un solvente, solitamente olio o acqua. Ulteriori composti chimici come l'acido oleico e l'alchil alcanolammide vengono aggiunti per facilitare il processo di scrittura. Mantengono l'inchiostro che scorre dalla penna e si assorbe nella carta e rendono i colori vibranti.
Origini della penna a sfera
Mentre la prima penna a sfera è stata inventata nel 1888 da un conciatore di pelli americano di nome John Loud, ci sarebbero voluti quasi 60 anni di tentativi perché le penne prendessero piede e diventassero popolari. Tutto si riduceva all'inchiostro. La struttura e le funzioni di base delle penne a sfera sono rimaste coerenti nel corso degli anni, ma senza la corretta composizione dell'inchiostro, le penne perderebbero, si ostruirebbero, si sbiadivano o si macchiavano. Ci sono voluti decenni per trovare una formula che rendesse le penne a sfera più efficienti delle penne stilografiche che le hanno precedute.
Componenti dell'inchiostro
Esistono centinaia di variazioni sulle formule degli inchiostri. L'inchiostro medio delle penne a sfera è composto da particelle di colorante o pigmento: nerofumo per le penne nere, eosina per il rosso o sospetto cocktail di blu di Prussia, cristalvioletto e blu di ftalocianina per la classica penna blu – sospesa in un solvente di olio o acqua. Gli oli più comuni sono l'alcol benzilico o il fenossietanolo, che si mescolano ai pigmenti o ai coloranti per creare un inchiostro liscio e vibrante che si asciuga rapidamente. Tuttavia, c'è di più da inchiostrare rispetto ai suoi due componenti principali. Con solo pigmento e solvente, la penna funziona, ma potrebbe comunque utilizzare alcuni miglioramenti.
Innovazioni in Ink
Le penne stilografiche che hanno preceduto le penne a sfera utilizzavano un inchiostro sottile a base d'acqua e si basavano sulla gravità per alimentare l'inchiostro fino alla punta della penna. Dovevano essere tenuti ad angoli specifici e usati con cura; in caso contrario, i meccanismi si rompono o l'inchiostro sbava. Lo sviluppo della palla ruvida nei primi anni '40 dai fratelli ungheresi Lasdislas e Georg Biro (il cui i nomi sono ancora su alcune penne Bic) ha risolto il problema della gravità quando abbinato a un giornale spesso a base di olio inchiostro. Fu solo nel 1949 che Fran Seech sviluppò quella che sarebbe diventata la moderna formula dell'inchiostro per penna che rese le penne Paper Mate così popolari. Ci voleva più del colore e dei solventi.
Assistenti additivi
Le specifiche sono un segreto ben custodito, ma un certo numero di additivi chimici vengono mescolati nelle formule di inchiostro a sfera per migliorarne la qualità e rendere le penne più facili da usare. Ad esempio, gli acidi grassi come l'acido oleico mantengono la penna a sfera lubrificata per evitare ostruzioni e i tensioattivi come l'alchil alcanolammide assicurano che l'inchiostro venga assorbito dalla carta prima che si asciughi. Questi additivi vanno e vengono man mano che i chimici degli inchiostri sviluppano formule nuove e più efficaci ogni anno.