大家能看到这个话题,可能第一反应都是一阵鄙视,铅笔有啥秘密?大家都知道铅笔用过铅笔,是不是作者又在哗众取宠,故弄玄虚。其实这里东西并不高深,但是大家未必涉猎到。大家比较熟悉的可能是比较火的石墨烯,天天听,但是咋做的呢,其实也是石墨滑移的性质决定的。

现在大家书写一般有两种方式,一个就是我们最常见的用的墨水,一般是悬浊液;一个就是小学生最常用的铅笔。这两种书写的笔是完全不一样的,墨水书写大家都比较容易理解,而铅笔为啥能写出来字相信大家不一定解释的清楚,这里给大家通俗的解释一下相关的原理。

市面上小学生写作用的一般是HB铅笔,我们在英语考试涂卡用的是2B铅笔,其实铅笔还有很多类,排列方式(由软至硬)9B、8B、7B、6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3H、4H、5H、6H、7H、8H、9H、10H等硬度等级。这个是如何定的?就是根据笔芯中石墨的含量来确定的。石墨含量越多,铅笔越软。那么为什么石墨含量决定了铅笔的软和硬呢?那就是我们要说的石墨的滑移。

怎么分辨字是一个人写的(字是怎么写出来的) 第1张

滑移现象很常见,比如我们常说的金属的形变。把金属颗粒打造成金属线、金属薄片,就是金属晶面的滑移。对于金属来说,滑移需要的外力比较大,而我们写字,外力就是手腕的用力,很小一个力,就实现了石墨的滑移,通过石墨的滑移,颗粒从笔芯上脱落,在纸上留下了痕迹。

石墨滑移跟其晶体的结构密切相关,如下图所示,C原子最外层有四个电子,其中三个跟周围的C原子结合,形成六方的层状结构,结构单元里面C原子跟原子之间的作用力很强,拉都拉不开。另外一个电子就不相互结合,自由移动,这就导致一个问题,三个电子成了平面结构,那么面跟面之间要结合啊,不结合的话石墨就是薄片了,不是我们看到的大颗粒了。所以面跟面之间要结合,但是又没有像平面结构一样有强的相互作用,只有很弱很弱的作用力(学术语:范德华力),这个力很小很小。在外力作用到石墨上,比如我们手腕用力书写,平面内的C作用力强,我们的腕力不足以让它破坏,但是层间的作用力弱,腕力可以推着层与层之间分离,实现我们铅笔书写过程中石墨颗粒的脱落,完成铅笔的书写。神奇材料石墨烯就是利用这个性质做的。

怎么分辨字是一个人写的(字是怎么写出来的) 第2张

其实这种滑移很常见,有个常见的现象,大家在登山的时候,有时候会看到一些石头用脚一踹,就掉一个薄片,再用力,又剥落一个薄片,这种常见的有种石头就是“页岩”,石头天生就是一片一片的。这个一片片不是我们把石头切好放哪儿了,而是石头的天生结构。跟石墨的这个结构很类似,都是层层之间作用力很弱。

怎么分辨字是一个人写的(字是怎么写出来的) 第3张

石墨还有个特点,大家摸着滑滑的,原因也是在于石墨在我们手指搓动过程中,晶面发生了滑移,所以手感光光的。容易滑移的固体有一个很重要的用途,就是做润滑剂,看到润滑剂,大家第一反应是不是就是液体的,油状的?其实航空和高速用的润滑剂是固体的。这个以后再给大家唠一唠。

怎么分辨字是一个人写的(字是怎么写出来的) 第4张

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