Почему карандаш пишет?
Оказывается, в грифеле карандаша есть один секрет, который помогает рисовать, но из-за этого же секрета карандаш очень легко ломается.
Грифель карандаша сделан из графита. А в графите атомы расположены не как попало, а в строгом порядке — слоями. В каждом слое атомы расположены правильными шестиугольниками, как соты, и находятся близко друг от друга, поэтому они связаны крепко. А от слоя до слоя расстояния довольно большие (для атомов, конечно), поэтому слой к слою прикреплен слабо.
Когда мы ведем грифелем по бумаге, слой за слоем легко отрывается и оказывается на бумаге. А когда мы роняем карандаш, то от удара слой от слоя отскакивает, и грифель распадается на две части (а иногда и на много частей).
Источник: Антонина Лукьянова, «Настоящая физика для современных малышей и их родителей»
-
-
Грифель современного простого карандаша всё же сделан не совсем из графита. Он изготовлен из смеси графита и глины (с некоторыми добавками), которую размалывают в шаровых мельницах и спекают при температуре около 1000 градусов Цельсия. Соотношением графита и глины определяется "мягкость" грифеля - чем больше графита, тем он мягче.
В состав грифелей цветных карандашей входят каолин, тальк, пластификаторы (стеарин и стеарат кальция) и связующий материал (карбоксиметилцеллюлоза; проще говоря - обойный клей). Кроме того, в грифели вводят, естественно, и соответствующие красители.
Кстати сказать, впервые карандаш с графитным стержнем описан в 1564 г. (трактат Конрада Гейслера "О минералах"). В 1761 г. был разработан способ укрепления графита путем смешивания растертого порошка со смолой и сурьмой, а в конце XVIII века стали делать карандаши из смеси графита и глины с последующим обжигом.
-
Если по рисунку стержень карандаша напрален вертикально и вести карандаш в горизонтальной плоскости, всё понятно - в этой плоскости происходит "вытаскивание" слоёв решётки по одному.
Почему же боковая сторона осколка стержня тоже оставляет след? В этом случае слои расположены поперёк движения бумаги!
-
Графит в стержне присутствует не в виде монокристалла, а в виде смеси множества крохотных кристалликов, хаотично расположенных друг относительно друга. Поэтому "слои атомов" при трении о бумагу отрываются не от всех кристалликов графита, а только от "удачно расположенных". Изменение положения стержня относительно бумаги приведёт к тому, что "слои атомов" станут сниматься с других микрокристаллов.
Кстати, на мой взгляд, речь никоим образом не идёт о "слоях" толщиной в один атом. Просто кристаллики графита легко разрушаются на ещё более мелкие именно вдоль этих слоёв; из этих "обломков" и состоит след на бумаге.
Последние новости
