Les deux outils de la plume et de l'encre sont utilisés depuis environ 2500 avant JC, lorsque les sociétés chinoise et égyptienne ont développé indépendamment l'encre à écrire. Aujourd'hui, l'encre de plume est produite selon une formule similaire à ce qu'elle était alors: une substance riche en couleurs est suspendue avec des stabilisateurs dans un liquide qu'un stylo peut faire passer sur du papier. Les innovations en chimie ont depuis ajouté de la variété à la composition chimique de l'encre.

TL; DR (Trop long; n'a pas lu)

L'ingrédient le plus évident de l'encre pour stylo est le colorant ou le pigment, mais il contient également des polymères, des stabilisants et de l'eau pour permettre à l'encre de s'écouler correctement.
Colorants et pigments

La couleur d'une encre provient soit d'un colorant, qui peut se dissoudre dans l'eau, soit d'un pigment, qui est insoluble dans l'eau. Le colorant éosine donne à l'encre rouge sa couleur et est fabriqué en ajoutant l'élément brome à un composé fluorescent. Les encres qui utilisent des pigments comprennent l'encre blanche (qui contient de l'oxyde de titane) et l'encre d'or métallique (qui, étonnamment, utilise un alliage cuivre-zinc.) Le noir de carbone, un pigment dérivé du charbon et du pétrole, est une partie essentielle de l'encre noire pour stylo à bille .
Polymères stabilisants

Les encres peuvent coaguler lorsque leurs particules de colorant ou de pigment s'agglutinent. Les stabilisants empêchent la coagulation en adhérant aux molécules et en les déplaçant les unes au-dessus des autres, donnant à l'encre un écoulement plus fluide. Les polymères, grosses molécules fabriquées à partir de chaînes d'unités répétitives basiques, sont d'excellents stabilisateurs. Dans le passé, la résine végétale et l'albumine d'oeuf ont servi parmi les sources de polymères stabilisants. Des créations de laboratoire comme le chlorure de polyvinyle et l'acétate de polyvinyle ont plus tard rempli ce rôle au XXe siècle.
Solvants liquides

Les premières formes d'encre d'écriture consistaient en des stabilisateurs retenant les résidus de carburant dans le solvant liquide le plus abondant de la planète: l'eau. Des siècles plus tard, les fabricants ont commencé à utiliser d'autres produits chimiques comme solvants. Les produits pétrochimiques, fabriqués principalement à partir de carbone et d'hydrogène, continuent d'être utilisés dans les encres pour stylos à bille. Les stylos à feutre dépendent de l'encre faite avec de l'alcool comme solvant. Pourtant, les restrictions récentes sur l'utilisation de composés à base de carbone dans l'industrie ont incité les fabricants à revenir à l'idée des encres à base d'eau.
Autres additifs

La recherche a également suggéré d'autres additifs qui peuvent améliorer les qualités de base de l'encre . Les glycérides, qui contiennent des acides gras et de l'alcool glycérol, peuvent être obtenus à partir de plantes et ajoutés pour que l'encre glisse plus facilement sur le papier. Les produits chimiques qui régulent le pH de l'encre, tels que la triéthanolamine, empêchent l'encre de devenir si acide ou caustique qu'elle endommage les stylos. Certains additifs profitent même directement aux fabricants; l'argile, qui contient des silicates, fonctionne avec succès comme ingrédient de «remplissage» dans l'encre de stylo.