圓珠筆——滾動在筆尖的發明

胡紫霞

銘銘的圓珠筆一不小心掉在了地上。他撿起來后發現寫出來的筆跡斷斷續續的，不論怎么轉動握筆的位置都無法寫出流暢的筆跡了。

銘銘仔細觀察圓珠筆的筆尖，也沒有發現什么大的異常。他隨即向爸爸求助。

銘銘：爸爸，我的圓珠筆掉在地上，寫出來的字跡就變得斷斷續續了。這是怎么回事？

爸爸把銘銘帶到光線明亮處，讓銘銘仔細觀察筆尖的地方。

爸爸：你看，在圓珠筆筆尖的金屬外殼里藏著一顆小鋼珠。圓珠筆就是利用鋼珠的旋轉把油墨寫到紙上的一種書寫工具。書寫的時候，筆芯里存儲的墨水通過毛細作用潤滑鋼珠，均勻地滲出墨水，從而達到書寫的目的。筆掉到地上后影響書寫，有可能就和這部分的構造特點有關系哦！

銘銘：哇，這么小的地方竟然還藏著一個鋼珠，這也太神奇了吧！究竟是誰發明了圓珠筆？

爸爸：圓珠筆是匈牙利的一名編輯拉茲羅·約瑟夫·比羅（Laszlo Josef Biro）在1943年發明的。

比羅：在圓珠筆問世以前，人們常用的書寫工具是自來水筆和鉛筆。然而，自來水筆存水少，不適合長時間書寫;同時這種筆容易漏水，再加上墨水晾干需要一定時間，使用者經常會在手上、紙上沾滿墨漬，很難清洗。而鉛筆的質量也不穩定，字跡模糊不清，還容易擦除。許多文件不適合使用鉛筆書寫。1888年，有個叫約翰·勞德的人發明了一種筆尖帶有旋轉圓珠、能從墨水囊中不斷獲得墨水的鋼筆。盡管這種鋼筆也有漏水的缺點，但在皮革上寫字要比自來水筆好用得多。之后，他為此項發明申請了專利。

爸爸：但遺憾的是，勞德先生沒有充分利用該專利技術。這一專利并未商業化，從而也無人知曉。現在廣泛使用的圓珠筆還是在比羅先生設計基礎上改進而來的。

比羅： 20世紀30年代后期，當我在一家報社看到速干墨水時，迅速產生了一個新想法：如果在自來水筆的膽管里裝上像油墨一樣的特別墨水，那么寫的字不也能很快干燥嗎？1938年7月，我制作出了第一支名為“油溶筆”的圓珠筆。

爸爸：您發現這種黏稠的墨水無法從一般的筆尖流出來，對嗎？

比羅：是的，我不斷嘗試在“油溶筆”基礎上改進圓珠筆的技術方案。1943年，在我的化學家兄弟喬治的幫助下，我設計出一種利用毛細作用把油墨送到圓珠的筆。根據油性滲透原理，我采用油溶性顏料作為墨水，在大氣壓力與油墨重力的雙重作用下，筆芯中的油墨就會通過油管流向筆頭的小鋼珠座里，然后油墨黏附在球珠上。人們在書寫時，黏附在球珠上的油墨隨著小鋼珠在書寫面上的滾動，就會黏附在書寫面上形成字跡，進而達到書寫的目的。世界上第一支真正意義上的圓珠筆誕生了！

銘銘：哇，真厲害！

爸爸：我記得您的這個發明在1945年12月獲得了名為“書寫工具”的美國US2390636號專利權。這項專利被后人認為是您獲得的圓珠筆系列專利中最有代表性的一項。為了紀念您，人們將圓珠筆稱為“BIRO筆”。

比羅：經過幾年時間的研究試驗，我終于完成了可以投入商業使用的、比較完善的圓珠筆技術方案。時值二戰期間，英國皇家空軍急需一種在高空戰斗機上使用的筆，于是，英國政府出資買下了這一專利使用權。不久，英國的一家飛機制造廠就推出了首批商業化的圓珠筆。從此，“BIRO筆”備受人們矚目。

爸爸：再后來，您又對圓珠筆的墨水儲存與流量控制等細節不斷進行鉆研、改進，包括將筆芯設計為螺旋形狀，并通過控制氣壓來控制墨水的流量;為提升一支筆的總墨量，將筆芯又改進為回旋形狀等。

銘銘：哇，小小的圓珠筆竟然有這么多的發明專利在里面啊！

比羅：哈哈！是啊，銘銘，你能不能試著分析一下，筆掉落后書寫不暢的原因呢？

銘銘： 有可能是圓珠筆一旦被摔，這個包裹著鋼珠的金屬外殼變形甚至破裂，進而導致鋼珠轉動不順暢或者直接脫落，所以就很容易發生筆跡斷斷續續的情況，或者根本就寫不出來了。

比羅：那怎么保護你的圓珠筆不被摔壞呢？

銘銘：這還不容易，我以后要小心點兒，還要記得常把圓珠筆筆芯按壓回去。

爸爸：銘銘，你知道嗎？這種筆芯可以退回到筆桿中的設計也是獲得了美國專利權的（US2519341）。

銘銘：這也是一個創新發明？

爸爸：對啊。這個設計避免了油墨通過小鋼珠的滾動漏出而弄臟衣物的煩惱。

比羅：銘銘，創新發明是一個需要堅持不懈，不斷思考改進的過程。你可要好好努力呀！