Как работают ластики для карандашей?

Задолго до того, как люди смогли легко стирать ошибки в цифровых документах, опечатки и помарки на бумаге приходилось исправлять старомодным способом — стирая их со страницы. Портал popsci.com рассказал, как работают ластики и как они взаимодействуют с бумагой.

Поначалу к «предкам» ластиков относились свернутые в трубочки засушенные хлебные крошки и воск, но в 18 веке для той же цели стали использовать натуральный каучук. А в 19 веке их сделали более прочными с помощью термообработки и серы. Дебют пластиковых ластиков состоялся в 20 веке. Технологии разные, но принцип один: карандаши и ластики работают благодаря силам притяжения и трения.

Когда грифель карандаша скользит по бумаге, с него отслаиваются частицы графита. Они не застревают между волокнами листа, а находятся поверх него и остаются там благодаря очень малому притяжению между молекулами. Но к резине мельчайшие частицы стержня притягиваются сильнее, чем к бумаге – именно здесь ластик приобретает свои свойства.

За тысячи лет до того, как колонизаторы начали коммерциализировать добычу каучука, мезоамериканцы изготавливали инструменты и игрушки из натурального латекса, извлекая смолу из каучуковых деревьев. Хотя синтетические ластики, изготовленные из таких веществ, как поливинилхлорид, сегодня в некоторых частях мира более популярны, чем резиновые ластики, оба они работают одинаково. Именно абразивный эффект объясняет, почему в мире так много типов ластиков: мягкие обычно не так сильно изнашивают бумагу, а более плотные выигрывают в долговечности и точности.

Явление притяжения частиц графита к бумаге имеет научное название – их называют ван-дер-ваальсовыми, или молекулярными, силами. По атомам каждой молекулы распределен крошечный электрический заряд, и положительные заряды естественным образом притягивают отрицательные. На бумаге есть молекулы с отрицательным зарядом, которые притягиваются к положительному заряду графита – но их связь довольно слабая. Трения ластика достаточно, чтобы разрушить притяжение, сделав ластик более «привлекательной» поверхностью для молекул стержня карандаша.

Маркеры для доски работают аналогичным образом, но немного сложнее, поскольку доска действует как гладкая поверхность для письма, не впитывающая чернила. Кроме того, маслянистый пигмент помогает сохранить написанное на доске. Но одно движение ластика и молекулярная связь между пигментом и доской разрушается.