Resulta curioso el hecho de que un elemento con estructura poliédrica se denomine escobilla, cuando para nosotros el término escobilla siempre está asociado hacia algo filamentoso. En realidad, la escobilla, como tal, surgió como resultado a un problema que se presentó cuando las primeras máquinas eléctricas fueron desarrolladas. El problema que debÃan resolver era llevar una corriente eléctrica desde una masa giratoria a una masa estacionaria (lo que se conoce hoy en dÃa como rotor y estátor).
El primer elemento que se utilizó para llevar corriente eléctrica de una masa giratoria a una masa estacionaria fue, precisamente, una escoba, una brocha. El inventor, tomó un cable con una serie de filamentos metálicos, como virutas de fundición, los agrupó con un anillo metálico, como una brocha de afeitar, y las dispuso en contacto con una superficie energizada, el anillo rozador de un generador de corriente alterna rudimentaria. De ahÃ, que su nombre original en el idioma inglés fuera brush, nombre que respondÃa exactamente al elemento que se estaba inventando. Esta solución resultó ser relativamente práctica para máquinas pequeñas y máquinas lentas. Pero en la medida en que las potencias de los generadores se fueron haciendo más grandes, la brocha de pelos metálicos ya era desechada, porque éstos se recalentaban, se fundÃan rápidamente y se quebraban. Por esta razón se vio la necesidad de pasar a un material más resistente.
Se llega entonces a lo que es una escobilla para máquinas eléctricas, que se define en primera instancia como un frotador-conductor de corriente. Un elemento mecánico y eléctrico cuya misión es transferir corriente de intensidad muy variable, entre la masa giratoria y su circuito exterior de alimentación o utilización.
El primer error que se cometió fue pensar en la utilización de un material conductor. Se pensó en escobillas de cobre, hierro y bronce, las cuales realizaron muy bien su trabajo como conductores, pero no resultaron ser buenos materiales en relación de roce, ya que debido al alto coeficiente de rozamiento que hay entre dos superficies metálicas, ambas se deterioraban rápidamente. Debido a que desgastaban rápidamente los anillos, las llamadas "escobillas metálicas" fueron apartadas.
Como consiguiente se invirtió el análisis. Fue preciso buscar primero un buen frotador que tuviera unas condiciones aceptables como conductor. Después de muchas evaluaciones se llegó a un material sólido, como el carbón. En ese momento era un carbón amorfo, de caracterÃsticas muy diferentes a las que se conocen hoy en dÃa. Sin embargo, la idea ha persistido hasta la actualidad (2014), debido a que la estructura molecular del carbón es excelente para la fricción. Lo cierto es que éste se deteriora con el tiempo y desgasta también al mismo colector, aunque debe pasar un periodo de tiempo muy prolongado para que esto suceda.
La composición molecular del carbón en forma de grafito recuerda a la forma de un libro. Son moléculas hexagonales dispuestas en forma de láminas como si de un libro se tratase y es muy fácil retirar sus capas externas. Esto se puede comprobar si sujetamos una escobilla y pasamos por ella el dedo ;advertiremos que la capa es muy fácil de desprender. Esta caracterÃstica convierte a este material en un candidato excelente para la fricción