热敏纸的科学实验

作者: Shiny&Tom

来源: 中科院物理所

发布日期: 2020-06-13 10:54:55

本文通过一个科学实验展示了热敏纸的特性,解释了热敏纸如何显色以及为何会褪色,并介绍了如何利用这些特性来恢复褪色的文字。

隐身这项神奇的技能出现在许多影视作品中,虽然目前的科技无法实现这一技能,但是一些习以为常的现象可以让我们管中窥豹。让我们来看看吧。

实验器材包括所标杯、透明胶带、小票(热敏纸)。实验过程很简单,但所需的时长很漫长,需要耐心等待。撕下一截胶带粘住小票上需要“消灭”的文字,然后用拇指让胶带充分贴合。

这里小编粘住的是“购票信息单”这几个字,然后我们静静等候即可。这里限于拍摄,小编等候了3个小时,纸面已经发生了可观的变化。左:实验前;右:实验后。

下面一张经过一天的时间,可以更清楚地看见纸面文字的变化,“小吃街”三字已经几乎看不见了。

这次小实验的主角是热敏纸。它在生活中用到的最多的地方就是各种小票,比如,购物小票,收据,电影票等。我们都知道,喷墨打印机是将墨盒中的墨喷涂到纸上,从而完成打印。而热敏打印机本身没有墨盒,墨全在热敏纸上。

热敏纸的表面是由一层固态的染剂还有一层基质组成。当热敏打印机对基质进行加热时,基质会受热熔化。此时,染剂会与基质中的酸性物质发生反应,从而显色。这也是手指甲在热敏纸上快速划动会形成划痕的原因。

但是,染剂显色时所产生的产物会处于亚稳定状态。这意味着,这种能显色的产物很容易受外界干扰而褪色。外界干扰有很多种,比如被紫外线照射、遇到某些有机溶剂、长时间接触水等等。

实验中,我们所用的胶带也相当于引入了外界干扰。通过实验现象,我们推测,应该是胶带中的某种物质(小编推测可能是有机溶剂)让显色的反应产物分解了。

所以说,保存热敏纸时,要放在干燥,阴暗的地方。即便如此,随着时间的推移,热敏纸还是可能会褪色。这时,为了看到纸上的字,可以用吹风机开热风吹热敏纸,这样一来,之前没有显色的染剂此时会显色,而之前显色的部分依旧是白色,这样就把褪去的字重现出来了。

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