Un tubo capilar es un tubo muy delgado hecho de un material rígido, como plástico o vidrio. Los tubos se utilizan para recolectar muestras de líquidos, que fluirán hacia los tubos contra los efectos de la gravedad en un proceso llamado acción capilar. Se utilizan habitualmente en el campo de la medicina y la investigación para extraer muestras muy pequeñas de líquidos a analizar, como muestras de sangre para diabéticos, o para transportarlas a otros dispositivos, como placas de Petri o microscopios, para su posterior estudio o experimentación.
El grosor de la abertura de los tubos capilares varía de una aplicación a otra, siendo el factor determinante la densidad o el peso de los fluidos a aspirar. Hay muchos tamaños de tubos prefabricados para usar con aplicaciones específicas, como la extracción de sangre para analizar los niveles de azúcar en sangre. En aplicaciones de investigación, los investigadores a menudo calentarán el centro de un tubo de vidrio hasta cerca de su punto de fusión. Luego tiran de los extremos, estirando el centro en un tubo muy fino adecuado para sus necesidades inmediatas y, una vez que el vidrio se enfría, lo rompen por la mitad para crear una herramienta personalizada.
Todos estos tubos funcionan a través de un proceso llamado acción capilar. Este proceso utiliza dos fuerzas físicas, tensión superficial y adhesión, para contrarrestar los efectos de la gravedad y extraer una muestra. La tensión superficial es la formación de una barrera en la superficie de un fluido creada por la fuerza que se necesita para separar las moléculas individuales del fluido entre sí. Esta fuerza se puede observar en un vaso para beber, que puede llenarse con agua hasta un nivel ligeramente superior al volumen del vaso, lo que le permite elevarse por encima del borde. El agua permanece por encima del vaso porque la fuerza necesaria para separar las moléculas de agua en la superficie es mayor que la fuerza que ejerce la gravedad sobre el agua por encima del borde del vaso.
La adhesión ayuda a la acción capilar al crear una fuerza de atracción mutua entre el líquido y el tubo en sí. En el ejemplo de un vaso de agua, el agua se atrae y se adhiere al borde del vaso, creando un límite para la superficie del agua. Esto es lo que mantiene el agua en el vaso mientras que la tensión superficial determina qué tan alto puede elevarse el agua por encima de él.
Los tubos capilares son, por naturaleza, muy delgados. Debido a este hecho, existe una gran cantidad de adherencia alrededor del interior del tubo, lo que crea un área de superficie en la parte superior e inferior de un líquido en el tubo. Como resultado, cuando un líquido encuentra uno, es arrastrado hacia el tubo por las fuerzas de adhesión, creando una superficie con una tensión superficial específica que permanece intacta debido a la adhesión de los lados del tubo. El líquido continuará subiendo por el tubo hasta que el peso de la masa total de todo el líquido en el tubo exceda la tensión superficial en la parte inferior.