Cây bút bi đơn giản đầu tiên đã được một thợ thuộc da người Mỹ tên là John Cloud xin cấp bằng sáng chế vào năm 1888 tuy nhiên nó không được chú ý. Mãi đến 50 năm sau, một ký giả người Hungary là László Bíró đã phát minh ra cây bút bi hoàn thiện dùng một loại mực in do anh của ông là George Bíró chế tạo. Đặc điểm của loại mực này là rất nhanh khô, không độc hại. Ông đã được nhận bằng sáng chế của Anh Quốc vào ngày 15/6/1938.

1279782978 1 butbi wire totrongbai 300x212 - Tìm hiểu cơ chế hoạt động của bút bi
Ra đời gần 100 năm nay, bút bi vẫn đang được sử dụng rộng rãi do tính tiện lợi của nó (Ảnh: WIRED)

Loại bút này dần được cải tiến rồi bắt đầu lan truyền sang Argentina, Mỹ, Anh rồi lan truyền nhanh chóng khắp Châu Âu rồi cả thế giới như ngày nay nhờ sự rẻ tiền, tiện lợi của nó. Có thể nói, chính bút bi đã cách mạng hóa cách viết của con người! Ngày nay, bút bi hay bút nguyên tử đã trở nên hết sức thông dụng trong đời sống con người, nó đã “qua mặt” nhiều loại bút khác để được sử dụng nhiều nhất trên thế giới. Những loại bút trước đây như bút lông ngỗng, bút kim hay bút máy thường dùng một loại mực nhuộm đen, loãng thấm qua cây bút chảy xuống mặt giấy nhờ hiện tượng mao dẫn.

Cơ chế của hoạt động này có những nhược điểm sau:

– Mực thường chảy không đều.

– Mực thường loãng đồng thời vì nó không được tiếp xúc với không khí khi chảy qua bút nên không thể khô nhanh chóng khi tiếp xúc với mặt giấy.

– Khi mực bị khô trong bút sẽ gây tắc bút khiến bút không hoạt động được và đòi hỏi người dùng phải làm sạch một cách tỉ mỉ, mất thời gian.

Ngoài ra, đối với bút máy, nó còn có xu hướng chảy mực khi đi trên máy bay nên rất bất tiện. Chính vì thế, gần như cả thế giới đã chờ đợi một loại bút hiệu quả hơn. Và khi bút bi ra đời nó đã khắc phục được những nhược điểm trên một cách đơn giản.

Mục đích của bút bi là vừa chảy ra loại mực đặc, nhanh khô trên mặt giấy nhưng đồng thời vẫn không làm cho mực bị khô trong bút. Nó bao gồm một ống mực chứa một loại mực đặc rất nhanh khô khi tiếp xúc với giấy. Đặc biệt, chi tiết quan trọng nhất trong bút bi chính là viên bi lăn dẫn mực ở ngòi bút có đường kính khoảng từ 0,7- 1 mm.

Viên bi này thường được làm bằng đồng thau, thép, hoặc vonfam cacbua có thể xoay được để đưa mực xuống mặt giấy khi ta viết. Nó đóng vai trò là một cái nắp giữ cho mực trong ống không bị khô. Đồng thời, nó có cơ chế hoạt động để đưa được mực xuống giấy rất hiệu quả. Viên bi này nằm ở giữa một ống chứa mực và giấy bằng một cái hốc tí hon nằm ngay ngòi bút. Cái hốc này khá chặt nhưng lại có đủ chỗ trống để viên bi có thể xoay tròn dễ dàng.

Khi sử dụng, trọng lực sẽ đẩy một lượng mực xuống dưới và thấm lên phía mặt trên của viên bi. Khi di chuyển bút trên giấy, viên bi sẽ xoay tròn và sẽ kéo mực xuống mặt giấy khi nó lăn xuống. Cứ như thế, cơ chế xoay này cho phép mực thấm đều xuống giấy trong khi mực trong ống vẫn được bịt kín khỏi không khí bên ngoài nên không bị khô.