Huit choses cachées dans un crayon en bois.

Le même graphite qui remplit un crayon a fait tourner le premier réacteur nucléaire au monde. Sous un stade de football de Chicago, en 1942, des physiciens ont empilé environ 45 000 blocs usinés de graphite ultra-pur — quelque 360 tonnes — entrelardés d'uranium. Le graphite ralentissait les neutrons juste assez pour entretenir une réaction en chaîne, et le 2 décembre la pile devint critique : la première réaction nucléaire auto-entretenue. L'ère atomique a commencé dans un tas de ce qui se cache dans votre crayon.

Le graphite pur est trop tendre et trop rare pour faire de bons crayons. En 1795, un inventeur français a résolu le problème pendant un blocus de guerre qui privait du graphite britannique : il a broyé le graphite en poudre, l'a mélangé à de l'argile, façonné en fines tiges et cuit au four comme de la poterie. Le détail de génie : plus il y a d'argile dans le mélange, plus le trait est dur et pâle. C'est à cette seule astuce que les crayons doivent, encore aujourd'hui, d'être gradués du tendre et foncé au dur et léger.

Avant la cabane et le livre, il y eut la fabrique de crayons familiale. L'auteur de Walden a passé des années dans l'entreprise de crayons de son père, fondée en 1823, et l'a transformée sans bruit : il découvrit que l'argile était le meilleur liant et bâtit un moulin qui réduisait le graphite en une poussière ultrafine, donnant des mines capables de rivaliser avec les meilleures d'Europe. Les crayons se vendaient si bien qu'ils contribuèrent à financer l'œuvre pour laquelle on se souvient de lui. Le philosophe de la vie simple fut, d'abord, un chimiste industriel.

Le graphite écrit parce que ses atomes de carbone s'agencent en feuillets plats — espacés d'environ 0,34 nanomètre — qui adhèrent fermement côte à côte mais glissent librement les uns sur les autres. Faites courir un crayon sur le papier et ces couches glissantes se détachent en formant votre trait. Ce même glissement fait du graphite un excellent lubrifiant sec : les serruriers soufflent de la poudre de graphite dans une serrure grippée plutôt que de l'huile, qui s'encrasse et retient la poussière. Un crayon frotté sur une clé ou une fermeture éclair qui coince peut la débloquer sur-le-champ.

Les crayons n'étaient pas obligés d'être jaunes. À l'Exposition universelle de Paris de 1889, un fabricant austro-hongrois lança un crayon de luxe bourré de précieux graphite de Sibérie, et le peignit d'un jaune éclatant — une couleur depuis longtemps liée aux empereurs et à l'Orient — pour signaler sa qualité sans un mot. Il était recouvert de quatorze couches de jaune et coiffé d'or. Les acheteurs en vinrent à associer le jaune aux meilleurs crayons, les concurrents l'imitèrent, et aujourd'hui encore la plupart des crayons de la planète sont peints en jaune.

Le graphite est cette chose rare : un non-métal qui conduit l'électricité. Au sein de chaque feuillet atomique, des électrons libres se déplacent sans entrave, comme dans un fil métallique. Ainsi, un trait épais et sombre tracé sur du papier est un véritable conducteur électrique, de quelques milliers d'ohms d'un bout à l'autre. Comblez une coupure dans un circuit simple avec un gros trait de crayon et vous pourrez faire pâlir ou briller une petite ampoule en allongeant ou raccourcissant le trait : une résistance maison en graphite. Votre crayon est discrètement électronique.

Chauffez assez presque n'importe quel solide et il fond. Pas le graphite. À pression ordinaire, il ne devient jamais liquide : chauffé au-delà d'environ 3 600 °C, il passe directement à l'état de vapeur, le point le plus élevé de tous les éléments. Cette obstinée résistance à la chaleur explique pourquoi on façonne le graphite en creusets pour métal en fusion et en revêtements de tuyères de fusée capables d'encaisser le souffle. L'humble mine grise d'un crayon est, à cette aune, le matériau d'écriture le plus résistant à la chaleur jamais conçu.