Długopisy mogą wydawać się proste i przyziemne, ale każdy z nich jest wynikiem ponad 100 lat ciężkiej pracy i badań prowadzonych przez ciekawskie osoby, oddanych chemików i właścicieli firm. Może nie wygląda to na dużo, ale udoskonalenie tubki z atramentem wewnątrz pióra zajęło dziesięciolecia: jest bardziej złożony, niż można by się spodziewać po czymś tak małym.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Firmy takie jak Bic, Pilot i Paper Mate dobrze strzegą swoich receptur atramentów, ale prawie wszystkie długopisy atramenty do pisaków składają się z jednego lub więcej kolorowych pigmentów lub barwników rozpuszczonych lub zawieszonych w rozpuszczalniku – zwykle oleju lub woda. Dodatkowe związki chemiczne, takie jak kwas oleinowy i alkiloalkanoloamid, są dodawane w celu ułatwienia procesu pisania. Sprawiają, że atrament wypływa z pióra i wchłania się w papier, a kolory są żywe.
Początki długopisu
Podczas gdy pierwszy długopis został wynaleziony w 1888 roku przez amerykańskiego garbarza skóry Johna Loud, potrzeba było prawie 60 lat, aby długopisy się przyjęły i stały się popularne. Wszystko sprowadzało się do atramentu. Struktura i podstawowe funkcje długopisów pozostają niezmienne przez lata, ale bez odpowiedniego składu tuszu, długopisy przeciekają, zapychają się, bledną lub rozmazują. Dziesiątki lat zajęło znalezienie formuły, która sprawi, że długopisy będą wydajniejsze niż pióra wieczne, które je poprzedzały.
Składniki tuszu
Istnieją setki odmian formuł atramentu. Atrament przeciętnego długopisu składa się z cząsteczek barwnika lub pigmentu – sadzy w przypadku czarnych długopisów, eozyny w przypadku czerwieni lub podejrzany koktajl błękitu pruskiego, fioletu krystalicznego i błękitu ftalocyjaniny dla klasycznego niebieskiego długopisu – zawieszony w rozpuszczalniku oleju lub woda. Najpopularniejszymi olejami są alkohol benzylowy lub fenoksyetanol, które mieszają się z pigmentami lub barwnikami, tworząc gładki, żywy atrament, który szybko wysycha. Atrament to jednak coś więcej niż jego dwa podstawowe składniki. Pióro działa tylko przy użyciu pigmentu i rozpuszczalnika, ale nadal przydałoby się kilka ulepszeń.
Innowacje w tuszu
Pióra wieczne, które poprzedzały długopisy, używały cienkiego atramentu na bazie wody i opierały się na grawitacji, aby dostarczać atrament aż do końcówki pióra. Musiały być trzymane pod określonymi kątami i używane ostrożnie; w przeciwnym razie mechanizmy pękłyby lub atrament rozmazałby się. Rozwój ostrej piłki na początku lat 40. XX wieku przez węgierskich braci Lasdislasa i Georga Biro (których nazwiska wciąż znajdują się na niektórych długopisach Bic) rozwiązało problem grawitacji w połączeniu z grubą, olejną gazetą atrament. Dopiero w 1949 roku Fran Seech opracował coś, co stało się nowoczesną formułą atramentu do długopisów, dzięki której długopisy Paper Mate stały się tak szalenie popularne. Wymagało to czegoś więcej niż tylko koloru i rozpuszczalników.
Dodatkowi asystenci
Specyfika jest dobrze strzeżoną tajemnicą, ale do formuły długopisów miesza się szereg dodatków chemicznych, aby poprawić ich jakość i ułatwić korzystanie z długopisów. Na przykład kwasy tłuszczowe, takie jak kwas oleinowy, zapewniają smarowanie długopisu, aby uniknąć zatykania się, a środki powierzchniowo czynne, takie jak alkiloalkanoloamid, zapewniają, że tusz wchłania się w papier przed wyschnięciem. Te dodatki pojawiają się i znikają, ponieważ chemicy atramentów każdego roku opracowują nowe i skuteczniejsze formuły.