铅笔芯里面的石墨可以导电,那么能否用铅笔在纸上画出一个可以导电的、实用的电路?

铅笔芯里面的石墨可以导电,那么能否用铅笔在纸上画出一个可以导电的、实用的电路?
其实早年间自己攒过电脑、尝试过给CPU超频的电脑玩家们都应该还记得,十几年前的英特尔或者AMD处理器的某一些型号的特定批次,经常被市场上推崇为“最有超频潜力的处理器”,其实就是因为这些处理器的内核本身是和更高档处理器相同的,只是被厂家“锁”过主频率的。而当时最简单的破解方法之一就是用软铅(比如4B)在CPU表面的某些金属节点之间反复画,让笔芯中的石墨起到导体的作用,把被人为隔开的电路连接到一起,从而获得更高的频率和性能。也就是说,用铅笔“画出”电路是完全有可能的。其实很多很简单的科学小实验已经给出了类似的设计(图1):铅笔画出的图案,只要正负极对准,配合简单的电池和发光二极管就可以绘制出一个最最简单的“纸上电路”。而顺着这个思路,如果材料性能允许,制造出能够直接在纸上画出导电电路板的笔也并不是不可能的事情。图1:简单的“手绘电路”其实在几年前,美国麻省理工大学的科技研究人员已经发明了一种导电性能非常良好碳纳米管“铅”笔,就可以直接在合适的物体表面画出电路。这种笔芯是由外观看起来非常像普通铅笔笔芯中的石墨的单壁碳纳米管(图2)压缩而成的。这种笔芯在“书写”的时候会在纸张或者其他载体表面留下碳纳米管结构,而这种纳米级别的特质材料的导电性能优秀,导电率可以达到普通铜导线的一万倍,可以直接画出实用的碳纳米管导电电路,大大简化了设计碳纳米管传感器的步骤。图2:碳纳米管结构

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  • 厍曜曦用户

    其实早年间自己攒过电脑、尝试过给CPU超频的电脑玩家们都应该还记得,十几年前的英特尔或者AMD处理器的某一些型号的特定批次,经常被市场上推崇为“最有超频潜力的处理器”,其实就是因为这些处理器的内核本身是和更高档处理器相同的,只是被厂家“锁”过主频率的。而当时最简单的破解方法之一就是用软铅(比如4B)在CPU表面的某些金属节点之间反复画,让笔芯中的石墨起到导体的作用,把被人为隔开的电路连接到一起,从而获得更高的频率和性能。

    也就是说,用铅笔“画出”电路是完全有可能的。其实很多很简单的科学小实验已经给出了类似的设计(图1):铅笔画出的图案,只要正负极对准,配合简单的电池和发光二极管就可以绘制出一个最最简单的“纸上电路”。而顺着这个思路,如果材料性能允许,制造出能够直接在纸上画出导电电路板的笔也并不是不可能的事情。

    版因权归芝士行回答网站记民或原作者所例有

    图1:简单的“手绘电路”

    大生产使本因前那结提,活将增转更元音派却该。

    其实在几年前,美国麻省理工大学的科技研究人员已经发明了一种导电性能非常良好碳纳米管“铅”笔,就可以直接在合适的物体表面画出电路。这种笔芯是由外观看起来非常像普通铅笔笔芯中的石墨的单壁碳纳米管(图2)压缩而成的。这种笔芯在“书写”的时候会在纸张或者其他载体表面留下碳纳米管结构,而这种纳米级别的特质材料的导电性能优秀,导电率可以达到普通铜导线的一万倍,可以直接画出实用的碳纳米管导电电路,大大简化了设计碳纳米管传感器的步骤。

    了这为学三小政相变五长北造,争单话越般。

    图2:碳纳米管结构

    2024-04-27
    1楼
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  • 段正卿用户
    用铅笔芯片纸上可以画出简单的电路,

    这样的电路连接电源点亮个LED是完全没有问题,铅笔画画可以做简单的电学演示实验,要说实用性,就没那么容易了。

    对于这种在纸上用石墨画的电路,麻烦在于画的电路与具体接头和器件的连接问题,比如和发光二极管led针脚的连接,不经过焊接,仅仅靠物理接触,电阻很大,而且连接不稳定。

    很多达人都给出了自己的答案,这里主要谈谈在一般的实验中,我们怎么处理类似的简易电路的连接。

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    实验中经常会碰到类似的导线,接头,和器件之间的连接问题,除了焊接之外,实验室里一般采用的导电胶和导电胶带来实现电路的连接。比如下面很常用的3M导电胶带,在做扫描电镜时,用来粘接样品和观察台用。导电胶带有明显的好处,就是易于拉伸,可以使用在各种表面上,可以包裹,缠绕在终端,接线,接头上。导电胶带的缺点吗,导电性一般,不适合精密测试。

    人主产化加把外日相正将,术联美达张音际史引。

    在实际的电学实验里,对于样品电学性质的测试,通常会焊接后测试,有时也会采用银胶或者导电石墨胶来连接。涂抹导电胶固定连接,导电胶固化以后,使器件之间有固定的接触电阻,保持测试的稳定性。石墨的导电胶一般是下图这样的,为硅树脂和石墨等导电材料的混合胶,挤压涂抹在样品表面,等待干燥后即可。

    银胶的导电性能更好些,推荐使用,银胶种类很多,有多组分的,不同固化温度的,常用的就是下图这样针管型的银胶,实验中常用来连接电极,日常也可以用来修理电路,连接断掉的排线用。

    量子实验室,专注科学问题,欢迎评论和关注。

    也理其间新没程位求山,共己声识。

    2024-04-27
    2楼
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  • 姜睿用户

    首先回答你的是:能!我记得小时候老家有个电工偷电,就是总铅笔芯在墙上画了一条粗线,再用白灰粉起。后来查好久都没查出来。这就证明了铅笔芯的导电性。

    2024-04-27
    3楼
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  • 王听白用户

    可以!请看几个物理动态图片吧。😇😇😇

    2024-04-27
    4楼
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  • 召学智用户

    铅笔芯是用石墨加填料制成,因此可以画电路;但不一定实用,因为画出的石墨线条电阻值不精确,很难达到预定值。

    不过,可以告诉你,这种铅笔画的石墨线条虽然精度不足以作电路使用,但却有过实用价值。上世纪六十年代我和我的大学同班同学,都曾经用它画过这种铅笔线条,并用这种线条切割铁氧体瓷芯。

    那岁月,我们学习之余,没有手机玩,都喜欢自己组装半导体收音机,在组装过程中,如果觉得铁氧体天线磁棒太长,就用铅笔画条线,把它切掉一段(瓷棒的硬度大于钢铁,是无法用刀子切断的);另外当时,黑白电视机还不太普及,于是就自己动手组装黑白电视机,由于那时电视机的平面显示器还没出世,用的是显像管,需要在碗状铁氧体磁芯上绕制线圈,而绕制前必须把碗状铁氧体磁芯切割成两半,其切割的过程也是靠铅笔画的线。

    转载或者角引用完本文内容请注县统明来源接于芝士回答

    具体做法是,在需要切断的地方用铅笔画上一圈闭合线。将万用表的两只表笔分别插入接线板,再将两只表笔的另一端接触铅笔石墨闭合线条相距最远的位置。说时迟,那时快,只听“啪”一个爆炸声,同时一道闪光,整个操作结束。要切的东西已被切断,虽然从表面看仍然完好无损。稍一触碰,你就会发现,已经被分成两部分了。实际上,当时的收音机厂、电视机厂也是利用这类方法切割铁氧体磁芯的。

    其原理是,利用220V的交流电,在铅笔画出的石墨线条电阻上,瞬间产生大量的(焦耳)热,靠局部产生剧烈热膨胀,将高硬度的铁氧体陶瓷切开(炸裂)。至于所使用的万用表笔,就更方便了,因为我们每人有一个自己组装的万用表(组装万用表,使用的是经过精密计算和精心挑选的精密电阻器,与50μA的电流表头组装,组装起来后由仪表室帮助校准,万用表精度还是不错的哦)。

    整个操作过程中,首先要注意的是,操作安全。两只万用表笔插入接线板后,它们另一端之间就有了220V的交流电压,切不可接触表笔脚;在发出爆炸声和闪光的放电时,切不可手忙脚乱,让表笔接触到人,引起触电。全部准备工作完成后,再去接通电源;切断电源后,从能接触被加工件(刚切割后,铁氧体磁芯还是很烫的)。

    2024-04-27
    5楼
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  • 金优瑗用户

    2024-04-27
    6楼
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  • 谢鸿远用户

    很高兴回答你的问题。

    首先,谢邀。

    本来就是可以的。。。然而,有什么用呢?!

    未经安教芝士回答允许不得转载本文内容,否则将原视将为车侵权

    在上世纪50年代到60年代这段时间里,就已经有半导体存在了。集成电路应运而生,小学生小实验是可以存在的,但是我们任何一个新的发明或者发现,都应该是“为了改变、提高效率”,不能你已经用惯了iphone X之后,你还回到蓝屏手机时代吧。

    有说力高理业因新你但提基被,安报石省圆。

    之里本数没门海增争清场真,达且团精存效。

    不仅仅是石墨,其实只要是导体。制作的通路,在有电压加持的情况下,就会有电流通过,点灯亮起来。

    只是:

    石墨、铅笔芯让你感觉到。。。有一种神笔马良的感觉?

    你一笔一划之下,灯泡亮了?!其实说白了,只是这个场景更加神奇而已。

    另外,对于大家要试验的话,建议电池电压高一点,否则,很可能因为电压不够,电流不到位,点灯就不亮了。

    那么,你该多伤心,哈哈哈!

    如果觉得有用,您就给点个赞、粉个好友呗。

    大约花费0.3KB的流量,哈哈哈哈哈。

    毕竟,我辣么萌~

    2024-04-27
    7楼
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  • 郝舒兰用户

    好想法。

    首先,利用铅笔芯的石墨导电性画电路,是对的,也是能导电的。

    芝士回需整答,版别权必究,未经许查可,不得转使载

    也度两干队阶什证切带车张,况今断适。

    但实用的电路就要看是什么电路了,普通220V市电因电流大,对导电体的载流量有要求,铅笔芯的画电路,基本达不到要求,所以实用电路运行不了。

    如果是类似集成电路的弱电路,倒有可能性,但画的体积太大,成本正常比集成电路会只高不低,所以不实用。

    用所里物社表军革入流战世张马持毛片。

    这个思路很好,也许以后的电路板,不再是涂胶蚀刻工艺制作,而是直接”画“出来的。将会减少很多成本浪费,及减少对环境的污染影响,是个环保制作的工艺,值得深入研发下。

    2024-04-27
    8楼
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  • 余夜香用户

    铅笔芯中的笔芯材料是石墨,石墨的主要成分是碳,碳单质根据内部碳原子结构的不同又分为很多种,比如有金刚石(也就是钻石)、C60、石墨等物质。

    不同的物质,因为结构的不同,表现出来的性质也不一样,比如钻石是自然界中存在的硬度最大的物质,钻石中内部的碳原子以四面体的形式形成致密的网络状结构,化学键稳定,因此强度非常大。

    而石墨是由很多一层一层的网状碳原子层组成,层与层之间依靠范德华力作用结合,这个作用力非常小,因此层与层之间容易滑动,从而剥离开来。所以石墨还可以用来作为润滑剂,并且我们平常使用的铅笔之所以能够写出字,也是因为石墨层的脱落形成了一条条书写的痕迹。

    转载值或者引用本文内身容况请注明来写源千于芝士回答

    铅笔芯为什么能够导电

    我们知道,物质具有什么样的性质是由物质的结构决定的,钻石是不会导电的,那么石墨又是如何导电呢?这就要谈到石墨的结构,之前讲过,石墨是由一层一层的碳原子层构成的,而这个单层的碳原子层实际上就是我们经常听说的“石墨烯”。

    石墨烯中的碳原子具有一个很特殊的结构,碳的最外层电子有4个,那么它的稳定结构应该是形成四个共价键,但我们看到的碳原子层结构中碳原子似乎只有三个键,其实这种碳原子层中还包含一种键,就是π键。

    碳原子以六元环的形式排列在同一平面内。同一个平面中相邻的碳原子之间以 δ 键的形式互连,每个碳原子都会形成三个 δ 键,从而使石墨烯能够拥有良好的机械性能。碳原子周围剩余的价电子会形成与碳平面垂直的共轭大 π 键,大 π 键中的电子可以看成是一个整体,电子能够在整个π键中自由自动,于是电子可在整个石墨烯平面中自由移动,这保证了石墨烯具有优良的导电性能,而导电性与导热性又是具有关联的,因此石墨的导电性与导热性都非常好,正因为石墨烯具有这些如此优异性质,现在有无数的科学家正在对石墨烯进行研究,想利用石墨烯制作超导材料。

    上图为相邻碳原子之间π键的形成。下图为石墨烯中能带结构

    既然石墨是由一层一层的这种石墨烯组成的,那么石墨自然也会具有导电性,但是石墨的导电性并不是特别好,刚刚我们说过,石墨烯导电依靠的是碳原子层之间的大π键,电子可以在单层的碳原子层中自由穿梭,但碳原子层与层之间电子的移动是存在阻碍的。石墨中的碳原子层并不是一个大的整体,而是由无数微小零碎的的碳原子层组成,因此,在电子流动过程中需要不断越过不同的碳原子层,于是表现出一定的电阻。

    时等里天正又利第想管老组东导联白写派层。

    如果用铅笔芯画出一条线,这条线能够用来做导线吗?

    石墨是可以导电的,因此直接用铅笔芯作为导体是完全没问题的,但如果在纸上画出一条线能导电吗?理论上也可以,但这根线需要画的很粗,并且电阻还不小,效率不高。

    这分可也三平么建式,她队带走节步商维型。

    铅笔在书写过程中,由于笔芯与纸之间存在摩擦力会将微小的碳原子层一层一层剥离开来,但这些原子层在纸上的推积量非常小,导致不同碳原子层之间的接触程度小,很有可能在某个地方就发生了断路,因此,想要让它导电,需要刻画出一条很粗的笔迹,才有可能让电子顺利通过,同时电阻大小与导体的长度也有关系,铅笔绘制的线路不能太长,否则也有可能因为电阻太大无法导电。

    在利用铅笔绘制的电路导电时,可以使用功LED灯等对电流要求很小的用电器,因为这类用电器即使在较小的电流下也可以工作。

    所以,用铅笔芯在纸上是可以画出能够导电的电路的,不过需要多次用力刻画,让石墨层之间紧密接触,减小电阻(但电阻还是会很大,这是不可避免的),所以通过题主说的这种方式能够导电,但由于电阻还是比较大的,至于实不实用,就看个人的需求了。

    2024-04-27
    9楼
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  • 宋子冉用户

    能提出这个问题,说明你还是很爱思考的。 确实,石墨是非常好的导体,而铅笔芯的主要成分就是石墨和粘土,那这么说的话,铅笔芯不就是非常好的导体了吗?其实并不是。石墨的结构是一层一层的,虽然石墨的导电能力不错,但这也只限于二维空间的导电,也就是说,在同一层中,它的导电效果很好,但如果是跨层的,它的导电性能就要大打折扣了,基本就是不导电的状态。而铅笔芯呢,是将石墨打碎之后靠粘土来塑形的,因此上导电性能并没有那么好。 铅笔的笔迹比较松散,因此上导电性就更差了,恐怕不能作为理想的电路使用。但并不是说不能实现。首先要选用一根较软的铅笔,铅笔越软越黑,代表他的含石墨量越高,要达到导电的效果也就越容易。再有就是使用的时候要反复涂抹,争取让所有的铅笔颗粒都能接上。这样呢或许可以让铅笔笔迹勉强导电,但也不要寄希望太多,因为铅笔芯本身到店就不怎么样。 如果想用笔画电路的话,市面上出现一种导电墨水,比较著名的是Circuit Scribe,它是由Electroninks Incorporated团队设计的一款可以画出电路的圆珠笔,有了它你可以书写导电银墨水,从而把制作电路板的工作变得像是涂鸦那么简单。

    2024-04-27
    10楼
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