居家科学项目:用隐形墨水留下秘密信息

更像是“双零柠檬”。
Invisible Ink messages.
隐形信息只需一点点柠檬汁。剩下的可以用来做美味的沙拉酱。不客气。桑德拉·古铁雷斯 (Sandra Gutierrez)

欢迎来到PopSci 的居家科学实验系列。工作日的下午,我们将发布新的实验项目,使用的材料都可以在杂货店买到。通过在社交媒体上用 #popsciprojects 标记你的实验作品,向我们展示你的成果。

电影里的特工非常酷。他们似乎总拥有一些神奇的科技小玩意,最终能帮助他们拆除原子弹、拯救女王,或者阻止马来西亚总理遇刺。

但间谍技术不必依赖于如此复杂的设备。现实中的间谍也曾使用过更传统的方法——比如用柠檬汁等酸性液体书写隐形信息,就是其中一种。你也可以用牛奶,但其背后的科学原理有所不同。

教你的孩子这个简单的小技巧,你们甚至可以通过互相留下秘密纸条来稍微保护一下家庭隐私。

但在开始之前,有一个重要的警告:这个项目涉及热源。为避免任何伤害,请确保您或另一位成年人负责处理或监督热源的使用。我们也建议备好灭火器,以防万一。

规格

  • 时间:5-10分钟
  • 难度:简单

你需要什么

  • 半个柠檬的汁
  • 一个小容器
  • ½ 茶匙水
  • 棉签
  • 热源

说明

Squeezing lemons
如果你刚做完美甲,我建议你用榨汁器。桑德拉·古铁雷斯 G. (Sandra Gutierrez G.)

1. 将柠檬汁挤入小容器中。你可以用手,或者如果你有任何未愈合的伤口,可以使用榨汁器。如果有种子掉进去,不用担心。

2. 加入水。搅拌。

3. 写下你的信息。将棉签尖浸入柠檬水溶液中,然后用它在纸上写下你的秘密信息。

4. 让“墨水”晾干。

5. (可选) 写一个诱饵信息。如果你想误导任何可能怀疑纸上有秘密信息的人,可以用普通铅笔在纸上写些别的。我写了一张普通的购物清单。

Decoy message
用诱饵信息误导你的敌人。桑德拉·古铁雷斯 G. (Sandra Gutierrez G.)


6. 使用热源解码秘密信息。要读取信息,请从纸的背面加热。不断移动纸张,以免着火。

你可以使用蜡烛、打火机,或者一个100瓦的白炽灯灯泡的台灯。节能灯泡不像老式的经典灯泡那样容易发热,所以你可能会长时间举着纸在灯上,却什么也看不出来。如果你使用的是蜡烛,请选择带容器的蜡烛——这样可以增加纸张与火焰之间的距离。

Decoding secret ink message
重要信息最好保密。尤其是涉及饼干的时候。桑德拉·古铁雷斯 G. (Sandra Gutierrez G.)

工作原理

你可能以前做过这个实验,甚至可能认为你已经知道它是如何工作的。它不像你想象的那么简单。“网上有很多关于这个实验的错误信息,”罗格斯大学食品科学系的教授凯伦·M·沙伊希 (Karen M. Schaich) 说。

如果你在谷歌上搜索这个项目,你会发现很多网站说柠檬汁变棕色的原因是氧化,即化合物向空气释放碳时触发的化学反应。当热量破坏碳物质(如柠檬汁)的分子键时,就会发生这种情况。

沙伊希说,这确实会发生,但在这个案例中不是。柠檬汁含有抗坏血酸,它暴露在空气中时会变棕色。在这个特定的实验中,施加的热量不足以破坏任何分子键并氧化柠檬汁——它只是加速了抗坏血酸的降解

普渡大学农业学院食品科学教授安德烈亚·利塞阿加 (Andrea Liceaga) 说:“要发生氧化,氧气必须进入分子内部或与某物结合。为此,需要有东西出来。”“你需要一个能烧焦纸张的温度,但在本实验中你绝对不会达到那个温度。”

沙伊希解释说,牛奶当然不含抗坏血酸,所以它变棕色的原因不同。“在这种情况下,是糖分与牛奶中的蛋白质发生反应,这个过程也被热量催化。”“这和黄油在油炸时会变棕色并烧焦的原因是一样的。”

 

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Sandra Gutierrez G.

助理 DIY 编辑

Sandra Gutierrez 是《流行科学》杂志的前副DIY编辑。她以将自己在网上浏览时产生的“等一下,我能做那个!”的灵感转化为完整的故事为生—而且她对此感到非常满意。


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