Chuyên gia kiểm toán: Cheng Jie
Kỹ sư cơ khí trung cấp, Công ty TNHH công nghệ lưu trữ năng lượng Huaqin
Bạn có thể viết ngay mà không phải lo mực bị rò rỉ hay ngòi bút bị khô. Không cần phải mài mực tạm thời hoặc sử dụng dao để mài ngòi bút. Bạn thậm chí có thể viết trên bề mặt của hầu hết các vật liệu... Phải nói rằng sự ra đời của bút bi đã mang lại sự tiện lợi rất lớn cho việc viết lách của con người.
Chỉ cần nhấn vào đó, nó sẽ kêu hai lần, sau đó bạn có thể viết và vẽ theo ý muốn. Nhưng bạn có bao giờ để ý thấy bút bi sẽ kêu "bíp" hai lần khi bạn ấn nó không? Khi bạn đột nhiên nghe câu hỏi này, bạn có bắt đầu suy nghĩ về nó trong đầu không? Trước khi câu trả lời cuối cùng được tiết lộ, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về bút bi, một vật dụng có vẻ không nổi bật nhưng lại có rất nhiều "bối cảnh".
1
Bút bi được phát minh bởi các nhà báo
Trước khi bút bi ra đời, mọi người chủ yếu sử dụng bút mực và bút chì để viết. Tuy nhiên, bút viết truyền thống cũng có một số khuyết điểm nhất định: dung tích của bút máy thời đó có hạn, mực lâu khô, trong quá trình sử dụng sẽ bị rỉ ra nhiều vết mực, khó vệ sinh. Bút chì không chỉ cùn và dễ gãy mà chữ viết cũng dễ bị xóa.
"Thế giới từ lâu đã thiếu bút", đặc biệt là đối với các nhà báo cần tốc ký mọi lúc mọi nơi. Khi con người muốn phát triển một loại công cụ viết mới, bút bi đã ra đời.
Nguyên mẫu của bút bi được phát minh bởi một người Mỹ là John Lloyd vào năm 1888. Vào thời điểm đó, để tạo ra một chiếc bút có thể viết trên các bề mặt thô ráp như da, ông đã gắn thêm một viên bi xoay vào đầu bút. Tuy nhiên, do công nghệ chưa hoàn thiện nên đầu bi không thể xoay linh hoạt trong đầu bút, khiến việc viết trở nên khó khăn. Mặc dù có thể viết trên bề mặt da, nhưng chữ viết trên giấy thông thường sẽ không mịn và dễ bị rò rỉ, do đó không thể sử dụng trên diện rộng.
Chiếc bút bi thực tế đầu tiên được phát minh vào khi nào? Ở đây chúng ta phải ca ngợi "người đóng góp vĩ đại" Biro László, một nhà báo người Hungary và là người phát minh ra chiếc bút bi thực sự đầu tiên trên thế giới.
Các phóng viên thời đó hoàn toàn dựa vào bút và giấy để ghi chép tin tức, nhưng rất khó để ghi chép tin tức bằng bút máy vì bút viết không được mượt và lượng mực lưu trữ có hạn. Một ngày nọ, ông phát hiện mực trong xưởng in khô nhanh hơn nên nảy ra ý tưởng đổ mực vào bút để viết. Từ đó, Laszlo đã phát minh ra chiếc bút bi đầu tiên mang tên "bút hòa tan trong dầu".
Quảng cáo cho Biro Laszlo và cây bút bi của ông
Nguồn: Wikipedia
Đến Thế chiến thứ II, công nghệ bút bi đã được cải tiến hơn nữa. Bút bi cải tiến áp dụng nguyên lý thấm dầu và sử dụng chất màu hòa tan trong dầu làm mực. Dưới tác động kết hợp của áp suất khí quyển và trọng lực của mực, mực trong lõi bút sẽ chảy qua ống dầu vào ổ bi thép nhỏ ở đầu bút và khi bi thép lăn, mực có thể dính vào giấy.
Cận cảnh bút bi đang viết
Nguồn: Wikipedia
Sau đó, ông tiếp tục cải tiến công nghệ bút bi, tạo ra thiết kế bút bi tương đối hoàn chỉnh và cung cấp phát minh của mình cho chính phủ Anh. Và thế là lô bút bi thương mại đầu tiên đã xuất hiện.
Sau đó, công ty văn phòng phẩm Bic của Pháp đã mua bằng sáng chế cho bút bi và khiến nó trở nên "phổ biến" hơn, giúp giảm đáng kể chi phí. Bút bi nhanh chóng trở thành dụng cụ viết phổ biến.
2
Một chiếc bút bi nhỏ thực sự là một dự án lớn?
Qua phần giới thiệu trên, hẳn mọi người đều có thể cảm nhận được rằng một chiếc bút bi từ khi "ra đời" đến khi "phát triển" không phải là điều dễ dàng đúng không?
Tiếp theo, chúng ta hãy xem có bao nhiêu công nghệ được tích hợp trong chiếc bút bi có vẻ đơn giản này.
Đầu tiên, chúng ta hãy xem xét thành phần vật liệu của đầu bút. Với sự liên tục cập nhật và cải tiến của công nghệ, bút bi hiện nay được chia thành bút bi gốc dầu và bút bi gốc nước. Lõi của bút bi dầu thường được làm bằng đồng thau, thép hoặc cacbua vonfram; Đầu bi của bút bi nước thường được làm bằng thép không gỉ, cacbua hoặc nhôm oxit.
Sau đó là nguyên lý viết của bút bi: sử dụng trọng lượng của mực. Thông qua chuyển động của viên bi trong ngòi bút, mực sẽ chảy ra khỏi rãnh bi và sau đó truyền đến bề mặt vật liệu viết. Quá trình này đòi hỏi viên bi phải được kẹt trong đế bi và không bị rơi ra hoặc chìm vào, đồng thời mực sẽ không chảy tự do. Đồng thời, chúng ta phải đảm bảo độ bền của đầu bút, điều này không hề dễ dàng.
Ngoài ra còn có quy trình sản xuất bút bi. Như chúng ta đều biết, bộ phận quan trọng nhất của bút bi là ngòi bút. Sau khi đầu bút nhỏ được phóng đại 15.000 lần, bạn có thể thấy rõ bên trong có một cấu trúc hình bậc thang tròn, 5 rãnh dẫn mực mịn phân bố ở phần hẹp nhất của đầu bút và một viên bi nhỏ. Chính vì có thể xoay theo ý muốn nên bút bi mới có thể viết mượt mà như vậy.
Làm đầu bút có thực sự khó không? Một đầu bút nhỏ như vậy không chỉ cần hơn 20 bước để hoàn thành mà quá trình sản xuất cũng rất phức tạp.
Đầu bút cần có cấu trúc hình bát để đặt bi, phần mỏng nhất của thành bát chỉ có 0,03 mm, tương đương với một phần ba tờ giấy A4, độ chính xác phải đạt 0,001 mm; Chiều rộng của rãnh dẫn mực trơn chỉ 0,08 mm và độ chính xác cũng phải đạt 0,001 mm. Khi nhìn thấy mức độ chi tiết của nỗi kinh hoàng kỹ thuật số, bạn có thể tưởng tượng được việc tạo ra một đầu bút khó khăn như thế nào.
Cuối cùng, và đây là điều mà mọi người quan tâm nhất, tại sao bút luôn phát ra hai âm thanh khi bạn ấn đầu bút? Điều này liên quan đến một công nghệ cốt lõi khác của bút bi.
Khi viết bằng bút bi, trước tiên chúng ta phải ấn nút. Lúc này, thanh đẩy và cam được đẩy xuống nòng bút, phần trên của cam hạ xuống dưới điểm dừng cố định và duy trì tiếp xúc với thanh đẩy.
Vì bề mặt trên của cam và bề mặt dưới của thanh đẩy đều là bề mặt nghiêng nên cam không bị hạn chế theo hướng xuyên tâm và có thể quay, trong khi thanh đẩy bị hạn chế quay bởi bộ chặn và chỉ có thể trượt theo hướng trục.
Dưới tác dụng của lực lò xo dọc, bề mặt trên của cam trượt xiên lên trên dọc theo bề mặt dưới của thanh đẩy. Đồng thời, cam bắt đầu quay cho đến khi chạm vào bề mặt thanh đẩy. Lúc này, cam quay 45°, đây là chuyển động xoắn rất nhanh.
Khi bạn nhả nút lần nữa, lò xo giữa thanh đẩy và ống bút nhựa sẽ đẩy nút lên đầu bút, đầu dưới của thanh đẩy sẽ rời khỏi cam và cam sẽ quay 45° lần nữa cho đến khi chạm vào nút chặn và dừng lại. Đây là lần nhấn bút thứ hai. Cuối cùng, nhả nút hoàn toàn, cam vẫn bị khóa và không thể di chuyển lên hoặc xuống để bạn có thể viết.
Ngoài ra còn có một "bí mật nhỏ" mà bạn chưa biết! Khi cụm ép được xoay một lần, lõi bút sẽ xoay 45° để đầu bút không bị cong do góc viết cố định.
Tôi nghe nói chúng ta vẫn chưa làm chủ được công nghệ sản xuất đầu bút phải không? Trước đây, chúng ta đã biết rằng độ chính xác gia công của thép đầu bút rất cao và có yêu cầu hiệu suất cực kỳ cao đối với nguyên liệu thép không gỉ. Rất khó để duy trì độ bền của thép trong phạm vi hợp lý.
Nói như vậy thì đúng, nhưng đó đã là chuyện của quá khứ. Đầu bút sản xuất trong nước của chúng tôi đã được phát triển và đưa vào sử dụng thương mại từ lâu. Từ thép làm bi đến máy làm bút bi, đất nước ta đã bắt đầu từ những bước cơ bản nhất. Sau những nỗ lực không ngừng, công nghệ cốt lõi đã được nắm vững từ lâu. Có thể nói không ngoa khi nói rằng đất nước chúng ta không chỉ có khả năng sản xuất ra ngòi bút chất lượng mà trình độ công nghệ cũng thuộc hàng tốt nhất thế giới.
Cận cảnh đầu bút Nguồn: Wikipedia
Đầu bút nhỏ cũng có “trí tuệ lớn”. Bạn có cảm thấy mình hiểu biết sâu sắc hơn về bút bi không? Hãy sử dụng bút bi tiện lợi ngay bây giờ!
Nguồn: Trung tâm khoa học kỹ thuật số Bắc Kinh
