神奇！馬克杯為什麼會變色？

你見過會變色的杯子嗎？倒入熱水後，杯子上會出現有趣的圖案，或者是可愛的照片，是不是很神奇，你想知道這背後的化學原理嗎？

快來看看吧！

人們常常習慣把帶柄的陶瓷杯叫作馬克杯。有一種陶瓷馬克杯，它的外表是黑色、紅色、綠色或其他的顏色，但是往杯中倒入熱水時，從下往上，杯子原有的顏色會逐漸褪去，出現一個特別的圖案。幾分鐘後，圖案變得清晰。如果杯子里的水涼了，杯子上的圖案又會漸漸消失，露出杯子原來的顏色。這究竟是怎麼回事呢？

原來，這種會變色的馬克杯比普通杯子多了一層用熱敏材料製成的感溫塗層。熱敏材料又稱熱變色材料，它的顏色會根據溫度的變化從有色變為無色，或者從無色變為有色，還可以從一種顏色變為另一種顏色。常見的熱變色材料，是由電子給予體（發色劑）、電子接受體（顯色劑）和溶劑組成的。顯色劑接受發色劑提供的電子而產生顏色反應，溶劑則決定了材料的變色溫度。發色劑有三芳甲烷苯酚類和熒烷化合物等，顯色劑主要是酚羥基化合物及其衍生物，溶劑大多數為醇類（如正十六醇）。在溫度升高時，原子中的電子發生轉移，導致有機物的分子結構發生變化，從而實現顏色的改變。這個反應是可逆的，當恢復到原來的溫度時，材料分子的結構也恢復到原來的狀態，其顏色也會恢復到原來的顏色。

變色馬克杯的製作很方便。將熱變色材料磨成3～10微米的粉粒，調成水性塗料，先塗在普通的陶瓷杯上，再放進烤箱中，在大約320℃高溫下烤制，除去水分和黏結劑，使熱變色材料固化在陶瓷杯上。然後把要「印」在杯子上的圖片或照片輸入電腦，再用特殊的「印表機」打在一張熱轉印紙上。熱轉印能把圖案印製在各種材質上，具體製作方法是將圖案用特製轉印墨水印在轉印專用紙上，再貼在杯子外表面的熱變色塗層上，放進烤箱中，在大約220℃的溫度下進行加熱轉印處理。幾分鐘後，轉印紙上的圖片或照片就印在杯子上了，一個特別的變色馬克杯也就製成了。當杯子加入熱水後，熱變色塗層變得無色透明，精美的圖片就顯現出來了。

感溫材料最早是從植物中提取出來的，為獲得更多種類的顏色和更高的產量，科學家人工合成了大量的感溫材料。不同的感溫材料對溫度的敏感範圍不一樣，所以用不同材料做的變色杯隨溫度變化的顏色也不一樣。

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