鉛筆為什麼不含鉛?圓珠筆曾叫原子筆?
2021年01月05日10:38

  來源:數字北京科學中心

  兒時的你,拿一支磨鈍了的鉛筆在紙上塗畫;高三的你,一天能用掉一根中性筆芯;畢業時,你把一支代表師生情誼的鋼筆送給老師;現在,你用觸控筆在平板電腦上得心應手地記筆記。。。。。。

  “筆”作為一個用於書寫的小物件,貫穿了我們的生活。

  其實,筆不僅貫穿了我們每個人的生活,也貫穿了整個人類的歷史。和人類一起成長的筆,不僅見證了人類文明的每一階段,同時還為人類文明的傳播提供了便利。人類和筆的淵源,還要從很久很久以前說起……

  當人類隨手撿起一塊木炭

  在法國阿爾卑斯大區的肖維岩洞(La grotte Chauvet-Pont-d’Arc)的洞壁上,人們發現了上千幅以木炭為筆繪製的壁畫。

  經證實,其中歷史最早的岩畫可追溯至距今3萬6千年前。這是目前發現的現代智人所作的最早的史前藝術,也是目前已知最早的人類使用筆的記錄。

肖維岩洞壁畫
肖維岩洞壁畫

  當人類嚐試書寫

  遠古的人以炭為筆,僅用來繪畫,並不能具體表達意思和情感。而人類用筆記錄下有具體含義的文字,還要從泥板書說起。

  “泥板書”是古代西亞地區的一種文字記錄方式。初為兩河流域蘇美爾人使用,後傳至伊朗高原以西的廣大區域,是古蘇美爾、阿卡德、巴比倫、亞述、赫梯和波斯等地的文字遺產。

  泥板書的書寫方法是用人工製成的三角尖頭的蘆葦杆、木棒或骨棒當作“筆”,在濕黏土板上寫下文字後晾乾或烘乾。

  也許我們對“泥板書”這個名字有些陌生,但一定聽過“楔形文字”。泥板書上寫著的文字就是楔形文字。以蘆為筆,以泥為紙的書寫方式最初出現在公元前3000年左右。

泥板書
泥板書

  如果說公元前三千年生活在西亞地區的人們的筆還有些簡陋,那更晚一些出現在中華大地上的筆的結構則要再複雜些,這種筆就是“毛筆”。

  說到毛筆,想必我們每個中國人都不陌生。晉代崔豹所著的《古今注》中記載:“古以枯木為管,鹿毛為柱,羊毛為被。秦蒙恬始以兔毫、竹管為筆。”這段話是說秦國將軍蒙恬用兔毛和竹管製造出了毛筆。看來,毛筆至少在秦朝的時候就已經出現了。

  到唐宋時期,毛筆已完全成為人們的主要書寫工具,一直到19世紀80年代鋼筆傳入中國,毛筆迅速被鋼筆替代,不再是中國人的主要書寫工具。

  然而,毛筆並沒有就此消失。即使是在今天,毛筆仍然活躍在大眾視野中。

  它不僅是一件藝術創作工具,而且是一種文化的象徵。在中國璀璨的文化史上,文人墨客用毛筆留下了無數今人難以超越的藝術作品,向我們訴說著中華文化曾經的繁盛。

毛筆 來源 | Q友網
毛筆 來源 | Q友網

  今天人們使用的筆

  時間來到現代,上面出現過的筆都已不再是人們日常書寫所用的筆。那我們今天所用的這些筆是如何出現的呢?讓我們先來看看最早出現的鉛筆吧!

  最早的、也是真正的“鉛筆”,出現在古羅馬時期。喜愛金屬鉛的古羅馬人用鉛做自來水管、水杯,甚至將其放到酒里用作調味劑。古羅馬人還將鉛條作為一種易於攜帶的書寫工具。

  如果當時的古羅馬人知道鉛有毒,恐怕也不會有那麼多羅馬皇帝患老年癡呆症了。

  而如今的鉛筆,其實並不含鉛,而是由石墨和黏土製成。

  1565年時,在英國的昆布蘭地區,人們意外地發現了外觀很像方鉛礦,但沒有毒性的石墨。當時的人們將石墨稱作“黑鉛”。

  英國人把“黑鉛”切割成條狀,用紙或羊皮包裹起來後製成了很好用的筆,這種筆很快就名聲大噪。

石墨礦
石墨礦

  十八世紀末,法國大革命爆發,法國和周邊國家關繫緊張起來,鉛筆被其他國家禁止出口至法國。

  為瞭解決國內鉛筆的短缺,法國人尼克拉·雅克·孔泰在1795年創造性地把黏土混入石墨粉中,然後混合攪拌,再用一種特殊的模具擠出混合物的長條,得到了石墨棒。孔泰還發現,可以通過控制石墨和黏土的比例來調整鉛筆的軟硬程度和顏色深淺。

尼克拉·雅克·孔泰 | 知乎
尼克拉·雅克·孔泰 | 知乎

  後來這一調整的標準被逐漸規範下來,形成了我們如今熟知的9H-9B的分類標準。

  在鉛筆被人們廣泛使用的同時,英國人發現可以用橡膠將鉛筆的痕跡從紙上清除。於是英國人又發明了橡皮。這一發現使鉛筆的優勢擴大,於是適用範圍也就更廣泛了。

  儘管如此,鉛筆的一些性能依然不夠優秀,比如鉛筆寫的字會隨時間變淡甚至消失。因此鋼筆出現後,人們更多地會選擇使用鋼筆。

  歐洲人曾將空心蘆葦杆進行處理得到蘆管筆,並以此作為書寫工具。

  後來,歐洲人又發現飛鳥的羽毛和空心蘆葦杆的結構有相似之處。於是將羽毛翎管去脂後,把端面削成斜尖型,得到了同樣可以蘸上墨汁進行書寫的羽毛筆。

  由於羽毛筆中可以儲存一些墨水,所以書寫效果遠優於蘆管筆。經過進一步的改進,羽毛筆又被有金屬筆尖的蘸水筆替代。

  相對於蘸水筆,貯水筆的使用和攜帶更方便,但當時的貯水筆仍有很多缺點。

  一次,一名叫威迪文(Lewis E.Waterman)的保險推銷員因為貯水筆漏墨水而汙毀了一份合同,失去了一位客戶。於是,威迪文立誌要做出一支供墨系統穩定的筆。

  1884年,威迪文設計出了穩定的供墨系統,也就是今天鋼筆中的毛細管結構。也因此,威迪文被譽為“鋼筆之父”,其創立的鋼筆品牌至今仍是世界上最好的鋼筆品牌之一。

  鋼筆的發展和改良如今仍在進行,到今天,鋼筆仍是一種重要的書寫工具,同時還被賦予了更多的意義。

  相較於鋼筆,今天的我們使用更多的是圓珠筆和中性筆。

  匈牙利記者比羅(László Bíró)受到印刷報紙所使用的快干墨水的啟發,與化學家畢希納(Georg Büchner)一起發明了第一種商品化的圓珠筆,並於1943年6月向歐洲專利局申請了專利。

  1945年8月6日上午,第一顆原子彈在日本廣島上空爆炸,人們對原子彈的威力大驚失色。當時,美國有個名叫雷諾的商人,抓住時機推出了新型圓珠筆。炫耀他將出售一種原子時代的新筆,叫原子筆(又稱圓珠筆),就像原子彈那麼神秘:一支筆不用灌墨水,可以用一輩子。

  人們出於好奇紛紛購買,原子筆首次成功地投入商業生產並風靡一時。但由於採用了新技術,當時的圓珠筆售價十分昂貴。

  同年,法國人馬塞爾·比希開發了一套製造圓珠筆的工業流程,使得單位成本大大下降。於是,第一支廉價圓珠筆被生產了出來。

  1948年,中國第一支國產圓珠筆在上海豐華圓珠筆廠誕生。改革開放以後,在巨大的出口需求帶動下,製筆廠如雨後春筍般出現。

  中性筆起源於日本。1984年,日本一家製筆企業推出了一個系列的新產品。此系列的筆雖然沒有被叫作“中性筆”,但已經有了中性筆的特性——使用了中性墨水。

  四年後,日本的另一家製筆企業推出了一系列中性筆,並提出了“中性筆”的概念。

  製作中性筆尖所需要的球座體,直徑僅有2.3毫米,技術含量較高。

  受益於近年來科技的發展,書寫已不局限於油墨和紙面。在書寫上,我們已經有了新的選擇,那就是觸控筆+平板電腦的組合。

  今天的我們已經可以做到“無紙化辦公”“無紙化學習”。

  有了觸控筆,我們不必再為鋼筆墨水濺出或是中性筆芯用盡這樣的問題煩惱。有了平板電腦,我們的筆記可以變得更加豐富多樣,翻閱、修改、查找筆記內容變得前所未有的方便。可以說,書寫已經迎來了新的時代。

平板電腦和觸控筆
平板電腦和觸控筆

  “筆”的故事講完了。在那些遙遠的年代,許多富有智慧的人們從陌生的原材料入手,費盡心血地發明了今天看起來司空見慣的小物件。

  我們站在前輩巨人的肩膀上,享受他們的智慧結晶,應該感謝他們,也應當為人類的智慧稱奇。在更先進的書寫工具的加持下,相信人類的智慧會更進一步。

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