Les outils jumeaux de la plume et de l'encre sont utilisés depuis environ 2500 avant JC, lorsque les sociétés chinoises et égyptiennes ont développé indépendamment l'encre à écrire. Aujourd'hui, l'encre pour stylo est produite selon une formule similaire à celle d'alors: une substance riche en couleurs est suspendue avec des stabilisants dans un liquide qu'un stylo peut pousser sur le papier. Depuis, les innovations en chimie ont ajouté de la variété à la composition chimique de l'encre.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
L'ingrédient le plus évident de l'encre de stylo est un colorant ou un pigment, mais il contient également des polymères, des stabilisants et de l'eau pour aider l'encre à s'écouler correctement.
Colorants et pigments
La couleur d'une encre provient soit d'un colorant, qui peut se dissoudre dans l'eau, soit d'un pigment, qui est insoluble dans l'eau. Le colorant éosine donne à l'encre rouge sa couleur et est fabriqué en ajoutant l'élément brome à un composé fluorescent. Les encres qui emploient des pigments comprennent l'encre blanche (qui contient de l'oxyde de titane) et l'encre métallique dorée (qui, étonnamment, utilise un alliage cuivre-zinc.) Le noir de carbone, un pigment dérivé du charbon et du pétrole, est un élément essentiel du stylo à bille noir encrer.
Polymères stabilisants
Les encres peuvent coaguler lorsque leurs particules de colorant ou de pigment s'agglutinent. Les stabilisants empêchent la coagulation en adhérant aux molécules et en les déplaçant les unes par rapport aux autres, donnant à l'encre un écoulement plus fluide. Les polymères, de grosses molécules constituées de chaînes d'unités répétitives basiques, sont d'excellents stabilisants. Dans le passé, la résine végétale et l'albumine d'œuf faisaient partie des sources de polymères stabilisants. Des créations de laboratoire comme le polychlorure de vinyle et l'acétate de polyvinyle remplirent plus tard ce rôle au XXe siècle.
Solvants liquides
Les premières formes d'encre d'écriture consistaient en des stabilisants contenant des résidus de carburant dans peut-être le solvant liquide le plus abondant de la planète: l'eau. Des siècles plus tard, les fabricants ont commencé à utiliser d'autres produits chimiques comme solvants. Les produits pétrochimiques, construits principalement à partir de carbone et d'hydrogène, continuent d'être utilisés dans les encres des stylos à bille. Les stylos feutres dépendent de l'encre faite avec de l'alcool comme solvant. Pourtant, les restrictions récentes sur l'utilisation de composés à base de carbone dans l'industrie ont amené les fabricants à revenir à l'idée d'encres à base d'eau.
Autres additifs
La recherche a également suggéré d'autres additifs qui peuvent améliorer les qualités de base de l'encre. Les glycérides, qui contiennent des acides gras et l'alcool glycérol, peuvent être obtenus à partir de plantes et ajoutés pour que l'encre glisse plus facilement sur le papier. Les produits chimiques qui régulent le pH de l'encre, comme la triéthanolamine, empêchent l'encre de devenir si acide ou caustique qu'elle endommage les stylos. Certains additifs profitent même directement aux fabricants; l'argile, qui contient des silicates, fonctionne avec succès comme ingrédient de «remplissage» dans l'encre de stylo.