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《科學小知識》橡皮擦靠吸力書桌上的物理現象

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evelyn / 2014-10-13

《科學小知識》橡皮擦靠吸力書桌上的物理現象

用鉛筆能夠在紙上寫字,再使用像皮擦就可以消除,這些讓人覺得理所當然的事,當然也存在背後的運作原理。下次,當你用鉛筆在物理課本上作筆記時,也別忘記這發生在課本上的物理現象:鉛筆寫進隙縫,原子筆寫入纖維乍看非常平滑的紙張,實際上是由凹凸不平的纖維所組成,所以在使用鉛筆書寫時,也就是將筆芯中的黏土和石墨磨下,嵌入在紙張的纖維隙縫之間。而如果是寫在真正平滑的塑膠板上,因為黏土和石墨只是浮在表面,鉛筆的字跡就很容易除去。 原子筆的書寫原理,則是讓筆頭上的球珠在紙面滾動,黏附其上的液體油墨就會隨著滾動滲透進紙張的纖維。所以,如果想消去原子筆字跡,就只能用修正液覆蓋或是直接削去紙纖維(磨砂橡皮擦)。自動鉛筆擦得更乾淨一般的像皮擦都是由聚氯乙稀樹脂、可塑劑和陶瓷粉末構成,首先,是以陶瓷粉末磨擦紙纖維,將黏土和石墨從纖維隙縫中搓出,接著,再利用可塑劑分子結構與石墨分子結構類似而能相吸的原理,還有黏土的黏性,來吸附被搓出的石墨。至於聚氯乙稀的作用,則是在於包覆可塑劑。 除了可塑劑的相吸,我們還知道「磨擦」是去除鉛筆字跡的前提步驟,所以在1893年以前,人們會用麵包磨擦來消除鉛筆字跡,而我們有時也會直接以手指來磨擦字跡,但由於不能如可塑劑那樣吸附石墨分子,效果自然不甚理想。 另外,因為自動鉛筆的筆芯主要都以石墨製成,所以依照「吸附石墨分子來消除字跡」的原理來看,用自動鉛筆寫出的字更容易被擦拭乾淨。

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便利貼的三個原理我們在作筆記時還會經常使用便利貼,那麼黏貼本身又是怎樣的科學作用? 首先,當接著劑滲入物體表面縫隙,凝固後就會產生黏貼的效果,就像船錨投入海中後卡在海底凹凸的部份,這稱為「錨定原理」。同時,分子之間也會產生引力,稱為「凡德瓦力」,接著劑和物體的分子也會因物理性的互相作用而相黏,就像將兩本封面平滑的書本推疊後,就會產生輕微地黏合。 最後則是化學性的交互作用,接著劑和物體的分子還會因為共價鍵或氫鍵等化學反應結合,產生更強大的黏著力。
「不良」才能重覆使用至於像便利貼這種黏性不會太強,能夠輕易再與物體分離的情況,則是由於使用乳膠狀的黏著劑,膠在紙上時是呈現一顆顆分離的狀態,單位面積內的黏著劑比一般的膠帶還少。 換句話說,正是由於分離狀的膠和物體的接觸面積小,密合度不良,無法緊緊結合,才構成了便利貼的獨特特性。
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ByENL小編-肉肉
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