铅笔为什么不含铅?圆珠笔曾叫原子笔?

来源:数字北京科学中心

儿时的你,拿一支磨钝了的铅笔在纸上涂画;高三的你,一天能用掉一根中性笔芯;毕业时,你把一支代表师生情谊的钢笔送给老师;现在,你用触控笔在平板电脑上得心应手地记笔记。。。。。。

“笔”作为一个用于书写的小物件,贯穿了我们的生活。

其实,笔不仅贯穿了我们每个人的生活,也贯穿了整个人类的历史。和人类一起成长的笔,不仅见证了人类文明的每一阶段,同时还为人类文明的传播提供了便利。人类和笔的渊源,还要从很久很久以前说起……

当人类随手捡起一块木炭

在法国阿尔卑斯大区的肖维岩洞(La grotte Chauvet-Pont-d’Arc)的洞壁上,人们发现了上千幅以木炭为笔绘制的壁画。

经证实,其中历史最早的岩画可追溯至距今3万6千年前。这是目前发现的现代智人所作的最早的史前艺术,也是目前已知最早的人类使用笔的记录。

当人类尝试书写

远古的人以炭为笔,仅用来绘画,并不能具体表达意思和情感。而人类用笔记录下有具体含义的文字,还要从泥板书说起。

“泥板书”是古代西亚地区的一种文字记录方式。初为两河流域苏美尔人使用,后传至伊朗高原以西的广大区域,是古苏美尔、阿卡德、巴比伦、亚述、赫梯和波斯等地的文字遗产。

泥板书的书写方法是用人工制成的三角尖头的芦苇杆、木棒或骨棒当作“笔”,在湿黏土板上写下文字后晾干或烘干。

也许我们对“泥板书”这个名字有些陌生,但一定听过“楔形文字”。泥板书上写着的文字就是楔形文字。以芦为笔,以泥为纸的书写方式最初出现在公元前3000年左右。

如果说公元前三千年生活在西亚地区的人们的笔还有些简陋,那更晚一些出现在中华大地上的笔的结构则要再复杂些,这种笔就是“毛笔”。

说到毛笔,想必我们每个中国人都不陌生。晋代崔豹所著的《古今注》中记载:“古以枯木为管,鹿毛为柱,羊毛为被。秦蒙恬始以兔毫、竹管为笔。”这段话是说秦国将军蒙恬用兔毛和竹管制造出了毛笔。看来,毛笔至少在秦朝的时候就已经出现了。

到唐宋时期,毛笔已完全成为人们的主要书写工具,一直到19世纪80年代钢笔传入中国,毛笔迅速被钢笔替代,不再是中国人的主要书写工具。

然而,毛笔并没有就此消失。即使是在今天,毛笔仍然活跃在大众视野中。

它不仅是一件艺术创作工具,而且是一种文化的象征。在中国璀璨的文化史上,文人墨客用毛笔留下了无数今人难以超越的艺术作品,向我们诉说着中华文化曾经的繁盛。

今天人们使用的笔

时间来到现代,上面出现过的笔都已不再是人们日常书写所用的笔。那我们今天所用的这些笔是如何出现的呢?让我们先来看看最早出现的铅笔吧!

最早的、也是真正的“铅笔”,出现在古罗马时期。喜爱金属铅的古罗马人用铅做自来水管、水杯,甚至将其放到酒里用作调味剂。古罗马人还将铅条作为一种易于携带的书写工具。

如果当时的古罗马人知道铅有毒,恐怕也不会有那么多罗马皇帝患老年痴呆症了。

而如今的铅笔,其实并不含铅,而是由石墨和黏土制成。

1565年时,在英国的昆布兰地区,人们意外地发现了外观很像方铅矿,但没有毒性的石墨。当时的人们将石墨称作“黑铅”。

英国人把“黑铅”切割成条状,用纸或羊皮包裹起来后制成了很好用的笔,这种笔很快就名声大噪。

十八世纪末,法国大革命爆发,法国和周边国家关系紧张起来,铅笔被其他国家禁止出口至法国。

为了解决国内铅笔的短缺,法国人尼克拉·雅克·孔泰在1795年创造性地把黏土混入石墨粉中,然后混合搅拌,再用一种特殊的模具挤出混合物的长条,得到了石墨棒。孔泰还发现,可以通过控制石墨和黏土的比例来调整铅笔的软硬程度和颜色深浅。

后来这一调整的标准被逐渐规范下来,形成了我们如今熟知的9H-9B的分类标准。

在铅笔被人们广泛使用的同时,英国人发现可以用橡胶将铅笔的痕迹从纸上清除。于是英国人又发明了橡皮。这一发现使铅笔的优势扩大,于是适用范围也就更广泛了。

尽管如此,铅笔的一些性能依然不够优秀,比如铅笔写的字会随时间变淡甚至消失。因此钢笔出现后,人们更多地会选择使用钢笔。

欧洲人曾将空心芦苇杆进行处理得到芦管笔,并以此作为书写工具。

后来,欧洲人又发现飞鸟的羽毛和空心芦苇杆的结构有相似之处。于是将羽毛翎管去脂后,把端面削成斜尖型,得到了同样可以蘸上墨汁进行书写的羽毛笔。

由于羽毛笔中可以储存一些墨水,所以书写效果远优于芦管笔。经过进一步的改进,羽毛笔又被有金属笔尖的蘸水笔替代。

相对于蘸水笔,贮水笔的使用和携带更方便,但当时的贮水笔仍有很多缺点。

一次,一名叫威迪文(Lewis E.Waterman)的保险推销员因为贮水笔漏墨水而污毁了一份合同,失去了一位客户。于是,威迪文立志要做出一支供墨系统稳定的笔。

1884年,威迪文设计出了稳定的供墨系统,也就是今天钢笔中的毛细管结构。也因此,威迪文被誉为“钢笔之父”,其创立的钢笔品牌至今仍是世界上最好的钢笔品牌之一。

钢笔的发展和改良如今仍在进行,到今天,钢笔仍是一种重要的书写工具,同时还被赋予了更多的意义。

相较于钢笔,今天的我们使用更多的是圆珠笔和中性笔。

匈牙利记者比罗(László Bíró)受到印刷报纸所使用的快干墨水的启发,与化学家毕希纳(Georg Büchner)一起发明了第一种商品化的圆珠笔,并于1943年6月向欧洲专利局申请了专利。

1945年8月6日上午,第一颗原子弹在日本广岛上空爆炸,人们对原子弹的威力大惊失色。当时,美国有个名叫雷诺的商人,抓住时机推出了新型圆珠笔。炫耀他将出售一种原子时代的新笔,叫原子笔(又称圆珠笔),就像原子弹那么神秘:一支笔不用灌墨水,可以用一辈子。

人们出于好奇纷纷购买,原子笔首次成功地投入商业生产并风靡一时。但由于采用了新技术,当时的圆珠笔售价十分昂贵。

同年,法国人马塞尔·比希开发了一套制造圆珠笔的工业流程,使得单位成本大大下降。于是,第一支廉价圆珠笔被生产了出来。

1948年,中国第一支国产圆珠笔在上海丰华圆珠笔厂诞生。改革开放以后,在巨大的出口需求带动下,制笔厂如雨后春笋般出现。

中性笔起源于日本。1984年,日本一家制笔企业推出了一个系列的新产品。此系列的笔虽然没有被叫作“中性笔”,但已经有了中性笔的特性——使用了中性墨水。

四年后,日本的另一家制笔企业推出了一系列中性笔,并提出了“中性笔”的概念。

制作中性笔尖所需要的球座体,直径仅有2.3毫米,技术含量较高。

受益于近年来科技的发展,书写已不局限于油墨和纸面。在书写上,我们已经有了新的选择,那就是触控笔+平板电脑的组合。

今天的我们已经可以做到“无纸化办公”“无纸化学习”。

有了触控笔,我们不必再为钢笔墨水溅出或是中性笔芯用尽这样的问题烦恼。有了平板电脑,我们的笔记可以变得更加丰富多样,翻阅、修改、查找笔记内容变得前所未有的方便。可以说,书写已经迎来了新的时代。

“笔”的故事讲完了。在那些遥远的年代,许多富有智慧的人们从陌生的原材料入手,费尽心血地发明了今天看起来司空见惯的小物件。

我们站在前辈巨人的肩膀上,享受他们的智慧结晶,应该感谢他们,也应当为人类的智慧称奇。在更先进的书写工具的加持下,相信人类的智慧会更进一步。

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