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太空中不能用钢笔或者圆珠笔,为什么偏偏可以用毛笔?

前瞻网    2021-10-19 11:40

 

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开学第一课,“太空出差三人组”分享了关于理想的故事。在中国空间站,刘伯明用毛笔写下了大大的“理想”二字。

传统的钢笔、圆珠笔必须依靠重力将墨水漏入笔尖,因而在太空中无法使用,为什么毛笔是个例外?

会写毛笔字的人大抵都知道:毛笔可以留住墨水,但有一个上限,一口气蘸上太多墨水,墨水就会从笔尖上滴下来。只有蘸取适量的墨水时,墨水才不会从毛笔尖滴落。

毛笔能留住墨水,是因为有一个机制来克服重力。

由于毛笔笔尖是一个开放的区域,各处的大气压是平衡的,于是只需要考虑重力与分子之间的相互作用。

一部分是液体分子之间的互相作用,而另一部分是液体与容器壁分子之间的相互作用,使液体黏附或者疏离。两种相互作用都有摩擦力,微观上体现为电磁相互作用,如果在宏观上结合起来,就带来了毛细现象。

毛细现象是指,将一根毛细管浸入液体中,相比管外液面,管内液面会自发向上或向下发生移动。

毛细现象实际上要求达到一种平衡:液体分子相互作用,与液体与表面相互作用的平衡。在达到这个平衡的过程中,液体表面会发生变形。

毛笔的材料,兽毛,也就是蛋白质,像玻璃一样可以被水浸润。由于分子间相互作用不受重力影响,毛细现象在空间站里面自然也可以发生,于是毛笔在失重条件下,也可以一如既往地吸入墨水,并正常书写了。

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责任编辑: 3976DBC

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