從真正開始習字之初，大家一定都使用「鉛筆」，等到年紀稍長，學習到重金屬鉛對人體的危害後，有些人會很納悶為什麼我用了「鉛筆」這麼久，甚至於到現在仍然使用著；事實上鉛筆並沒有含金屬鉛，那為何叫做鉛筆呢？它到底是有著什麼組成呢？就讓我們真正來認識一下鉛筆吧!

會將書寫的工具與元素鉛連結在一起，要推溯至古羅馬帝國，當時利用鉛棒做為書寫的工具，因為鉛棒在紙張上書寫時會留下灰色的痕跡。1564年，在英國Borrowdale發現了一種黑色的礦石，用於書寫上非常的方便有用，這物質最早被稱為「黑鉛(black lead)」，直在1879年瑞典化學家Carl Scheele證實其為碳的一種形態，隨後命名為石墨(Graphite)(1)。

最初由Borrowdale 用於書寫的石墨是塊狀的，人們稱之為marking stone，後來為了便於書寫才將石墨製成條狀，因為石墨本質易碎，在書寫上有些許的不方便，人們想了一些方法加以強化，最初使用彈簧將石墨棒纏繞，當石墨被使用磨光後，再展開彈簧。最後，石墨棒被兩塊硬木板而緊固或將石墨棒插入中空的木塊中，這也就是鉛筆的雛型了。

1975年法國科學家Nicoles-Jaques Conte發明了將石墨與黏土及水混合後用於製造鉛筆，迄今仍被廣泛地使用。現代的鉛筆製造，先將石墨與黏土混合後，攪碎成粉末狀，再添加水攪成灰色爛泥般，經過數天的混合與乾燥，再次攪碎後與水混合製成糊狀物，此糊狀物壓擠入一金屬管後就形成棒狀了；再將棒狀物切割成適當長度後，置於1000℃的高溫爐加熱直至變成光滑且硬，就是鉛筆的筆芯了。不同的石墨與黏土比例會使得鉛筆具有不同的硬度，若黏土含量愈高，硬度就愈大。

如果說石墨曾經名列不可或缺的高科技用品清單榜首，你或許會十分驚訝。事實上，構造簡單的鉛筆甚至曾被認為是戰略軍事物資而禁止出口。但更令人意想不到的是，我們每次用鉛筆畫線時，紙上的線條中就有目前在物理學和奈米科技上最熱門的新材料：石墨薄膜(graphene)。(3)

1. graphite源自希臘文graphein，意指”用於書寫”。

2. Chemistry,7th ed,Zumdahl,2009.

3. 延伸閱讀：科學人2008年第75期5月號