圆珠笔究竟有多难造?它的工作原理是什么?堪称教科书式的设计

科普记 2024-05-22 16:26:10
几毛钱一根的圆珠笔,却用到了高端的精尖技术。你知道圆珠笔的工作原理吗?

圆珠笔的书写主要依赖于笔尖上的微小金属球,和笔芯里的墨水。可如果金属球太大就会堵塞墨水出不来,太小又会让墨水流的哪里都是。

有人可能会说,控制好金属球的大小不就行了吗。但要知道在圆珠笔诞生的1888年,还没有那么高超的技术去研究发明,所以就只能从墨水上下手寻找突破了。

最开始使用的是水性墨水,但由于这种墨水太过稀薄,容易渗透进纸里还不易干。所以到后来就换成了油性墨水,它的质地更加浓厚,所以成膜更快还不易渗透。

确定好了墨水,就要想办法将墨水和金属球连接起来了。得益于“毛细引力”效应,把墨水灌进笔芯里后,墨水和笔芯壁之间的吸力,会大于墨水自身的吸力。当我们拿出圆珠笔写字时,在毛细引力的作用下,墨水就会顺着笔芯壁被推到金属球表面,并均匀的覆盖在纸张上了。

看完圆珠笔的工作原理,终于知道为什么在20世纪50年代,它的价格要远高于钢笔了。甚至当时的人们,把墨水用完之后还舍不得扔,去笔店里加进墨水后再继续使用。

圆珠笔沿用至今,早已不再是贵价的奢侈品,校门口的小店里甚至花几毛钱就能买到。但有意思的是,即便过了这么久,笔尖上的那颗金属球仍旧是无法攻克的难题。

据悉,目前全世界仅有3个国家可以制造出圆珠笔头,这3个国家分别是中国、瑞士还有日本。说到这,你是不是已经情不自禁的,拿起手中的圆珠笔反复按压了起来。

可为什么按压圆珠笔的时候,会发出咔哒咔哒的声音呢?这里就要涉及到关于圆珠笔的另一个核心技术了。

从圆珠笔的“解剖图”中可以看到,在按下按钮也就是推杆时,推杆和凸轮会被推到笔筒中。此时,凸轮的上表面会沿着推杆的下表面,斜向上滑动并开始旋转45°,这时我们就会听到第一声“咔”。

紧接着,凸轮触碰到推杆表面会被锁定在止动件下方,这时我们就会听到第二声“哒”了。真是没想到,小小的一只圆珠笔竟然有这么多高级奥秘。

然而现在的圆珠笔更是发展出了许多有趣的技术。

例如加压圆珠笔,也被称为“太空笔”。它所用到的墨水十分黏稠,有点像橡胶胶水。主要是给登月工程在内的,所有载人太空飞行中的宇航员所使用的。据悉,一支太空笔的使用寿命长达100年,这比普通圆珠笔2年的寿命多了50倍。

除此之外还有可擦拭圆珠笔,这种圆珠笔早在20世纪80年代初就被推出使用了。它的与众不同之处就在于它的“墨水”,主要是由液体橡胶胶水制成的,10个小时以内的痕迹都能被轻松擦除。

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  • 这玩意做很容易,主要是不划算,卖又卖不上价,需求又没那么大,中国就开了一炉,够全世界用好多年,所以还不如直接进货划算

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