解密另类圆珠笔

作者: 奥秘精灵;小好问;小粗心;小灵通

关主:奥秘精灵

闯关小先锋:小好问 小粗心 小灵通

“知道吗?中国是圆珠笔生产大国,世界上每5支圆珠笔中就有4支来自中国!”小好问举着《小先锋科技报》自豪地说。

小灵通却不以为然:“中国的确每年生产几千亿支圆珠笔,可是,我们每天用的都是普通的圆珠笔……”小灵通眼睛滴溜溜地一转,说:“关主,我们每天学习都要用到圆珠笔,可是我们还不知道生活中有哪些不同寻常的圆珠笔呢。快给我们讲讲吧!”

嗯,那我们今天就去展览馆的圆珠笔展上一探究竟!

第一关 太空旅行的宠儿

圆珠笔在人们的生活中发挥着重要的作用。可它们只能在地球上为人类提供方便,到了太空,它们就会给航天员制造麻烦——因为圆珠笔在失重条件下根本无法使用。从1968年开始,航天员在太空中做工作记录、写日记都使用太空笔。现在我们看到的这种银白色的笔就是跟随“阿波罗”7号飞船的航天员一起遨游太空的“飞梭”AG-7太空笔。

太空笔号称“全天候圆珠笔”,除了能在太空环境中工作,它还能在其他各种极端恶劣(如寒冷的高山和深海底)的条件下使用,能在布满油污、潮湿的表面上书写,能从各种角度写字。你们知道是什么原因让太空笔变得这么神奇吗?

小粗心抢先答道:一定是因为它使用了某种高科技油墨!

小好问:我觉得它的笔管应该有特殊的防寒、防水功能,而且笔头肯定有电脑芯片进行控制!

小灵通:没有重力,油墨不能流到笔头上,我想,太空笔应该给油墨施加了一定压力。

[关主释答]

小灵通的答案不错,但是还不够完整。太空笔的秘密全在笔管里,普通圆珠笔都是依靠重力让油墨流到笔头上,在太空微重力环境中,油墨不能顺畅地流到笔头上,用普通圆珠笔写字就会出现漏墨和不出油墨的毛病。太空笔采用了密封式气压笔芯(如图),笔芯的上部充有氮气,由于有气体压力,油墨能被源源不断地推向笔尖。其次,超硬碳化钨笔珠与笔腔紧密结合,所以笔珠绝不脱落。太空笔采用的是触变性超粘档案油墨,书写起来十分流畅。

太空笔能够在失重、水中或其他液体环境中工作,能在极热或极冷的环境中工作。为了经受住太空旅行中的种种考验而设计的太空笔,性能优良,得到了全方位的应用。不仅航天员在使用,太空笔还深受登山运动员、户外活动者、技工、警察的欢迎。现在,它不仅是太空旅行的宠儿,更是人们相互馈赠的佳品。

第二关 “长寿”的笔珠

第二次世界大战后,圆珠笔逐渐成为大家喜爱的书写工具。制笔工厂开始大量地生产圆珠笔。不久,制笔厂家发现,圆珠笔前端的钢珠在书写2万字左右后,因摩擦而变小,继而脱落导致笔筒内的油墨泄露出来,给书写带来了极大的不便。为了解决这个问题,科学家研制出了一种“长寿”笔。现在,大家看到的这支笔就是眼下正热门的“长寿”笔了。

小粗心哈哈大笑:“关主,这支笔再普通不过了,哪有什么‘长寿’可言啊?”

你们瞧瞧这边展台上的陈列物,那些大的像玻璃弹珠,小的看上去像白色粉末的珠子就是“长寿”笔珠。猜猜看,这种笔珠的“长寿”奥秘在哪呢?

小粗心:像自动铅笔那样,一个笔珠掉出来,另一个笔珠就自动落到笔头上,这样不就“长寿”了嘛。

小好问:我想一定是科学家采用了什么特殊的材料,减慢了笔珠变小的速度。

小灵通:我同意小好问的说法,改进制作材料,不仅简便实用,而且能减少浪费。

[关主释答]

小粗心虽然没有回答正确,不过想法很不错,值得一试。小好问和小灵通的答案基本正确。很多同学都认为,决定圆珠笔寿命长短的是油墨的多少,其实真正起决定作用的是笔珠的耐磨程度。“长寿”笔采用了特殊的陶瓷笔珠。可别小瞧了陶瓷笔珠啊。它们虽然个头小,却是笔珠家族名副其实的“长寿冠军”。日本科学家使用特殊材料制成“先进陶瓷”,然后用它制造出了新型的陶瓷笔珠。“先进陶瓷”是继金属材料、高分子材料之后的第三大材料,具有耐磨、耐腐蚀、不吸水等优势,被认为是制作笔珠的最佳材料。陶瓷笔珠的书写寿命是普通笔珠的2～4倍,成本却只有普通笔珠的一半。配有陶瓷笔珠的圆珠笔在国外被称作“玉珠笔”,被大家公认为笔中的佼佼者。它可以一笔书写2000米而依然保持流畅自如,而且手感极佳。专家们评价说:“它的加工精度比导弹还要高,成本却比鸡蛋还要便宜。”现在,中国也掌握了这项技术,相信不久,大家都能用上这样的“长寿”笔了。

第三关 可擦拭圆珠笔

“这种圆珠笔写的字居然可以擦掉!”小好问举着一支外观精美的深蓝色外壳圆珠笔,兴奋地大声喊道。

没错,这就是可擦拭圆珠笔。它的神奇之处就在于它采用了一种可擦拭的油墨。本次闯关的最后一个问题来了——好好想想为什么这种油墨可以马上被擦掉呢?

小粗心:这大概是一种神奇的油墨,它留下的墨水痕迹能被纸张吸收掉。

小好问挠挠耳朵,说:我觉得油墨中间肯定含有一种能在空气中分解的物质,这样轻轻一抹,它们就能从纸上消失。

小灵通:我认为要能擦掉字迹的话,这种油墨肯定不能立即渗透到纸张里面去,一定是因为油墨留在纸张的表面上,所以能轻易被擦掉。

[关主释答]

小粗心和小好问的想法很不错,说不定还能为科学家提供一个新的研究方向呢!小灵通的答案是正确的,不过关主还要跟大家进一步解释一下。

可擦拭圆珠笔被研发出来后,受到了大家的欢迎。因为它把圆珠笔墨水的清晰性与铅笔的可擦拭性结合了起来。可擦拭圆珠笔内的油墨、颜色染料都与普通圆珠笔不同。这种油墨由液态橡胶粘合剂制成,里面通常溶解了一定量的天然橡胶,还有不同沸点的有机墨水溶剂。当我们用这种笔写字的时候,圆珠笔的笔珠滚过纸面,就会在上面留下橡胶粘合剂。一开始,橡胶粘合剂好像胶状粉末那样粘贴在纸面上,因为吸附力低,所以刚书写后,这种笔迹能轻易地被擦拭干净。大约2～4小时后,油墨才会慢慢地渗透到纸张中去,然后笔迹就会像普通圆珠笔的笔迹那样被永久地保存下来。