为什么太空不能用铅笔

为什么太空不能用铅笔

谈到圆珠笔与技术工艺的关联,或许有人会感到意外。但事实就是这样,尽管圆珠笔在日常生活中极为常见,但其制作过程却并非想象中那么简单。圆珠笔的特别之处,在于它笔尖部分的金属滚珠。

这个滚珠虽小,却蕴高难度的技术。它需要由极高硬度的材料制成,最常见的是碳化钨。这种材料的硬度堪比金刚石,保证了滚珠的耐用性。除了滚珠,球座也是关键部件,它需要完美安装滚珠。

滚珠与球座的结合精度极高,甚至可以达到百分之一毫米。任何细微的瑕疵都是不被允许的,而这些瑕疵只能通过电子显微镜来检测。一旦发现瑕疵,同一批次生产的所有部件都将被废弃。由于制作精度要求极高,即使到了今天,这两种部件的制造仍然掌握在少数几个手中,如瑞士和日本。

无论你是使用高价还是低价圆珠笔,其关键部件都可能依赖进口。当滚珠和球座安装完毕后,一支圆珠笔就完成了一半。接下来,关键在于油墨的流动。当我们用圆珠笔书写时,笔珠被压在纸面上拖动,油墨在重力作用下被推至滚珠上,滚珠转动带出油墨,形成字迹。

尽管圆珠笔写字的原理看似简单,但其工艺却相当复杂。滚珠与球座的结合是一种加压密封状态,保证油墨不与空气接触而干燥,同时确保带出的油墨恰到好处。有时我们使用圆珠笔会遇到油墨流出过多的情况,这通常是因为滚珠与球座的密封结合出现问题。

尽管圆珠笔用途广泛,但它并非无处不在适用。例如,在太空中,圆珠笔就无法使用。这是因为圆珠笔的工作原理中,重力是不可或缺的因素。没有重力,油墨就无法被推到笔珠上,笔珠转动也无法带出油墨。

在太空中无法使用圆珠笔可能看似是个小问题,但实际上却是个难题。那么宇航员在太空中工作时使用什么呢?铅笔曾是一个选择,但很快就因其产生的粉尘问题而被淘汰。这些粉尘在失重状态下会飘散,不仅可能对宇航员的健康造成威胁,还可能对太空舱内的设备造成损害。

太空笔的诞生解决了这个问题。令人意想不到的是,并非航天大国研发了太空笔,而是一家名为费舍尔的公司投资研发。太空笔利用加压氮气将凝胶状油墨挤压出来进行书写,能在失重状态下正常书写,还能适应极端环境。宇航局和苏联都购买了这种笔。虽然研发耗资巨大,但太空笔的售价却相当亲民。Fisher公司通过研发太空笔,不仅收获了财富,更收获了名声。

圆珠笔虽小,却蕴深厚的技术内涵。从滚珠的制作到太空笔的诞生,都展现了人类对技术的不懈追求和创新精神。


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