na eerder mysteries als wie het schrijven uitvond en hoe geluiden vormen werden, is het tijd om iets veel minder mysterieus te gebruiken, een schijnbaar alledaags maar enorm invloedrijk instrument van menselijke communicatie: het nederige potlood.
” neem een potlood om mee te schrijven op vliegtuigen. Pennen lekken, “zegt de eerste van Margaret Atwood’ s 10 regels van het schrijven. “Maar als het potlood breekt, kun je het niet slijpen in het vliegtuig, omdat je geen messen kunt meenemen., Neem daarom twee potloden.”Maar ook al heeft het potlood zulke uiteenlopende prestaties van de creatieve cultuur aangewakkerd als gevierde schetsboeken van kunstenaars, de soulvolle ongepubliceerde gedichten van Marilyn Monroe, de prachtige portretten van Lisa Congdon en David Byrne’ s diagrammen van de menselijke conditie, het bestaat nog maar iets meer dan tweehonderd jaar. In de totaal fascinerende 100 essentiële dingen die je niet wist wist je niet: Math Explains Your World (public library), John D., Barrow vertelt het verhaal van dit onderschatte technologische wonder:
het moderne potlood werd uitgevonden in 1795 door Nicholas-Jacques Conte, een wetenschapper die diende in het leger van Napoleon Bonaparte. Het magische materiaal dat zo geschikt was voor het doel was de vorm van zuivere koolstof die we grafiet noemen. Het werd voor het eerst ontdekt in Europa, in Beieren aan het begin van de vijftiende eeuw; hoewel de Azteken het enkele honderden jaren eerder als marker hadden gebruikt., Aanvankelijk werd het beschouwd als een vorm van lood en werd het ‘plumbago’ of zwart lood genoemd (vandaar de ‘loodgieters’ die onze loden watervoerende leidingen repareren), een verkeerde benaming die nog steeds weerklinkt in ons gesprek over potlood ‘leads’. Het werd pas in 1789 grafiet genoemd, waarbij het Griekse woord ‘graphein ‘betekent’schrijven’. Potlood is een ouder woord, afgeleid van het Latijnse ‘pencillus’, wat ‘kleine staart’ betekent, om de kleine inktborstels te beschrijven die in de Middeleeuwen werden gebruikt om te schrijven.,
Maar de geschiedenis van het potlood, zoals dat van de vele baanbrekende innovaties, heeft een donkere kant:
De zuiverste deposito ‘ s van forfaitaire grafiet werden gevonden in Borrowdale bij Keswick in het Lake District in 1564 en was aanleiding tot heel smokkel-industrie en de bijbehorende zwarte economie in het gebied., In de negentiende eeuw ontwikkelde zich rond Keswick een grote potloodindustrie om de hoge kwaliteit van het grafiet te benutten.
en toch bloeide de potloodindustrie:
de eerste fabriek werd geopend in 1832, en de Cumberland Pencil Company heeft net zijn 175-jarig bestaan gevierd; hoewel de lokale mijnen al lang gesloten zijn en de voorraden van het gebruikte grafiet nu afkomstig zijn uit Sri Lanka en andere verre plaatsen., Cumberland potloden waren van de hoogste kwaliteit omdat het gebruikte grafiet geen stof afsloot en het papier zeer goed markeerde.
Het potlood is duidelijk geëvolueerd sinds zijn uitvinding:
Conte ‘ s oorspronkelijke proces voor de vervaardiging van potloden bestond uit het roosteren van een mengsel van water, klei en grafiet in een oven op 1.900 graden Fahrenheit alvorens de resulterende zachte vaste stof in een houten omlijsting te omhullen. De vorm van die surround kan vierkant, veelhoekig of rond zijn, afhankelijk van het beoogde gebruik van het potlood — timmerlieden willen geen ronde potloden die van de werkbank gaan rollen., De hardheid of zachtheid van het uiteindelijke potlood “lood” kan worden bepaald door de relatieve fracties van klei en grafiet in het braadmengsel aan te passen. Commerciële potloodfabrikanten verkopen meestal 20 soorten potlood, van de zachtste, 9B, tot de hardste 9H, met de meest populaire tussenwaarde, HB, liggend halverwege tussen H en B. ‘ H ‘betekent hard en’ B ‘ betekent zwart. Hoe hoger het B-nummer, hoe meer grafiet op het papier blijft. Er is ook een ‘F’, of fijn punt, dat is een harde potlood voor schrijven in plaats van tekenen.,
Barrow biedt de wetenschap achter een vaak geciteerde trivia factlet:
het vreemde aan grafiet is dat het een vorm van zuivere koolstof is die een van de zachtste vaste stoffen is die bekend is, en een van de beste smeermiddelen omdat de zes koolstofatomen die een ring vormen gemakkelijk over aangrenzende ringen kunnen schuiven. Maar als de atomaire structuur wordt veranderd, is er een andere kristallijne vorm van zuivere koolstof, diamant, dat is een van de hardste vaste stoffen bekend.,
voor de wiskundig-minded, Barrow biedt een heerlijke nieuwsgierigheid-quencher:
een interessante vraag is om te vragen Hoe lang een rechte lijn kan worden getrokken met een typische HB potlood voordat de lood was uitgeput. De dikte van grafiet achtergelaten op een vel papier door een zachte 2B potlood is ongeveer 20 nanometer en een koolstofatoom heeft een diameter van 0,14 nanometer, dus de potloodlijn is slechts ongeveer 143 atomen dik. Het potlood lood is ongeveer 1 mm in radius en dus ? vierkante mm in gebied., Als de lengte van het potlood 15 cm is, is het volume grafiet dat op een rechte lijn moet worden uitgespreid 150? kubieke mm. als we een lijn van dikte 20 nanometer en breedte 2 mm trekken, dan is er genoeg lood om verder te gaan voor een afstand L = 150? / 4 X 10-7 mm = 1.178 kilometer.
100 Essential Things You Didn ‘T Know You Didn’ t Know: Math Explains Your World gaat verder met het verkennen van zulke fascinerende vragen als de origami van het universum, wat rugby te maken heeft met relativiteit, hoe lang dingen waarschijnlijk zullen overleven, en meer.