Fotocopiadoras historia y funcionamiento

Las grandes empresas a veces cometen grandes errores. Cuando el inventor estadounidense Chester Carlson (1906-1968) se acercó a algunas de las corporaciones más grandes del mundo con su idea de una máquina fotocopiadora, durante la década de 1940, simplemente no querían escucharlo. No podían imaginar quién querría hacer muchas copias de documentos. Carlson tardó años en convertir la idea en uno de los inventos de oficina más importantes del siglo XX, y esas empresas se arrepintieron cuando se dieron cuenta de la gran oportunidad que habían perdido. Las fotocopiadoras parecen complejas, pero funcionan con dos elementos científicos muy sencillos. ¡Echemos un vistazo más de cerca al interior!

Electricidad estática:
¿Alguna vez has probado ese truco de la fiesta en el que frotas un globo en tu jersey 20 o 30 veces? Si frotas lo suficiente, puedes hacer que el globo se pegue a tu ropa por sí solo. Lo que ves no es magia: es electricidad estática. Cuando frotas el globo, le das una carga eléctrica. Al mismo tiempo, le das a tu jersey una carga eléctrica opuesta. A diferencia de las cargas, el globo se pega a ti.

¿Cómo es posible que esto suceda? A medida que frotas el globo, los electrones (las diminutas partículas cargadas negativamente dentro de los átomos que transportan electricidad) se mueven desde el pulóver hasta el globo. En otras palabras, el globo gana más electrones de los que debería tener y capta una carga eléctrica negativa total. Dado que los electrones han salido de su jersey, tiene menos electrones de los que debería tener y una carga eléctrica positiva total. Ahora las cosas con una carga eléctrica son un poco como los imanes. Dos objetos con una carga eléctrica opuesta tienden a moverse uno hacia el otro, o atraer, como dos imanes con polos opuestos.

¿Qué tiene que ver la luz con la electricidad?
La electricidad estática es uno de los dos trucos científicos que hacen que una fotocopiadora funcione. Ahora vamos a explorar el otro: la fotoconductividad.

Si crees lo que lees en los libros de ciencia, probablemente piensas que la luz y la electricidad son cosas totalmente diferentes. La luz viene del Sol y alimenta cosas como linternas; la electricidad fluye a través de alambres redondos y hace que cosas como aspiradoras y refrigeradores funcionen. Así que la luz no tiene nada que ver con la electricidad, ¿verdad? ¡Equivocado! La luz es en realidad un tipo de electricidad. Un rayo de luz es una onda ultrarrápida de electricidad y magnetismo que se mueve de un lado a otro y se desplaza a través del espacio. Esto nos ayuda a explicar cómo funciona la energía solar (producir electricidad a partir de la luz solar). Cuando la luz del sol brilla sobre un panel solar, las células solares dentro de él absorben la energía eléctrica de la luz y la convierten de nuevo en una corriente eléctrica (flujo de electrones) que puede ser utilizada para alimentar algo.

Hay algo parecido a una célula solar en una fotocopiadora y se llama fotoconductor. En lugar de producir una corriente eléctrica cuando la luz brilla sobre ella, captura el patrón de la luz como un patrón de electricidad estática. ¿De qué sirve esto? Suponga que usted enciende una linterna a su mano para proyectar una imagen de sombra de las orejas de un conejo en la pared. Pero en lugar de hacer brillar la sombra sobre la pared, la haces brillar sobre un fotoconductor. Algunas partes del fotoconductor se iluminarán (donde la luz pasa alrededor de la mano) y otras se oscurecerán (donde la mano proyecta una sombra). El fotoconductor obtendrá una carga eléctrica donde hay luz y ninguna carga donde está oscuro. En otras palabras, tendrá una especie de «copia eléctrica» de su mano. Esta es la clave de cómo funciona una fotocopiadora.

¿Qué es este material fotoconductor mágico?

Las primeras copiadoras utilizaban fotoconductores hechos de una forma vidriosa (vítrea) del raro elemento químico selenio; las posteriores utilizaron materiales mejorados como el telururo de selenio, que resultó ser mejor para el copiado de alto volumen. El selenio ha sido apreciado por su capacidad de convertir la luz en electricidad desde la década de 1870, descubierta originalmente por el ingeniero eléctrico inglés Willoughby Smith y posteriormente desarrollada por el profesor de ciencias William Grylls Adams, y su estudiante Richard Evans Day. Su trabajo, casarse con la luz y la electricidad, allanó el camino para la televisión, las células fotoeléctricas, las células solares y, por supuesto, las fotocopiadoras. Las copiadoras modernas han tendido a prescindir del selenio en favor de los polímeros fotoconductores (plásticos).