破解影印機之謎！用靜電讓「看不見的文字」現形的實驗

我是科學訓練師桑子研。每天都是一場實驗。

影印機的秘密大公開！？用靜電變出魔術般的文字

只要按一個鈕，影印機就能像變魔術一樣把文件複製出來。我們在學校、超商、辦公室裡都習以為常地使用它，但你不好奇它「快又準」的秘訣是什麼嗎？ 其實，關鍵就在於冬天脫毛衣時會發出「啪」一聲的那個東西——靜電！ 平常讓我們覺得有點討厭的靜電，在影印機裡卻搖身一變，成為一隻「看不見的手」大展身手。它扮演著關鍵角色，能把墨粉（碳粉）牢牢吸附到紙張上。

這次，我們就要借用靜電這種不可思議的力量，來介紹一個彷彿魔術般的實驗：從什麼都沒有的地方，讓文字浮現出來。學會這個，你或許也能成為「影印機達人」喔！ 實驗材料隨手可得，操作簡單，務必來試試看！

準備材料
塑膠板（可用裝肉類的塑膠托盤等代替）、毛巾、鋼絲絨（菜瓜布）、砂紙或銼刀

※ 在大創（Daiso）等地方有賣一種叫「彩色珍珠板」的保麗龍板。這些材料在百元商店（日系生活雜貨店）都能輕鬆買到喔！

步驟
將塑膠板放在桌上，將毛巾纏繞在手指上，開始寫字。當然，這不會有墨水跑出來。然而，這個「摩擦」的動作，就是你看不見的魔法「底稿」！這次我們寫了「かがく」（化學／科學）。

將鋼絲絨鋪（撒）在板子上。拿著鋼絲絨，用砂紙或銼刀用力磨擦！訣竅是將鋼絲絨磨成越細越好的粉末。因為越細的粉末，之後越容易被靜電力吸附住。

請務必在家長的陪同下操作，以免受傷喔。

3. 當粉末撒得差不多時，輕輕敲打板子，讓多餘的粉末掉落。登愣！不可思議的事情發生了！你用毛巾摩擦出來的文字竟然就這麼浮現了！是不是超有趣！

「かがく」文字現形！

原理大解析
為什麼會發生這麼神奇的事呢？

當你用毛巾（布料）摩擦保麗龍（塑膠板）時，會發生一種叫做「摩擦起電」的現象。這是指兩種不同的物質相互摩擦時，電荷會轉移而產生靜電。冬天脫毛衣會發出「啪啪」聲，就是這個原理。在這個實驗中，塑膠板的表面會帶上負電。

雖然肉眼看不見，但被摩擦的區域（特別是摩擦較用力的地方）會帶有電荷，這就是關鍵！此時，板子上已經畫好了靜電形成的「隱形文字」。

接著，當我們撒上磨細的鋼絲絨（金屬）粉末時，這些粉末會發生「靜電感應」的現象。塑膠板上的負電荷會吸引鋼絲絨（金屬）粉末中的正電荷。因為電有正負相吸的力量（我們稱之為庫倫力）。

結果就是，只有在累積了靜電的區域，也就是畫著「隱形文字」的部分，鋼絲絨粉末才會「啪！」地被吸附住。最後把多餘的粉末拍掉，文字就會神奇地浮現出來了！

想了解更多靜電感應的細節，也可以看看這篇文章：「讓氣球靠近鋁罐」。

這就是影印機運作的基本原理！

在真正的影印機裡，會先讓一整個圓筒狀的「感光鼓」帶上靜電。接著，對著想影印的原稿射出強光，將反射光照到感光鼓上。

這時，從原稿**「白紙」部分**反射出來的光線，會把感光鼓上的靜電消除掉（利用了光線照射後電荷會逃逸的特殊性質）。

結果，只有原稿上**「黑色文字或圖畫」的部分**（因為沒有光線反射）會讓感光鼓保持帶電狀態。這就和我們實驗中製作的「隱形文字」是相同的狀況！

然後，當我們靠近碳粉這種極細的墨水粉末（跟實驗中的鋼絲絨粉末作用一樣喔！），碳粉只會被殘留靜電的區域（＝黑色的文字部分）吸引而附著上去。

最後，將碳粉轉印到紙上，再用熱度加壓固定（定影），大功告成，影印完成！沒想到我們身邊的影印機裡，竟然藏著這麼厲害的科學原理，是不是很有趣呢！ 這個實驗在家也能輕鬆做，像解密碼一樣好玩，大家快來試試吧！

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【特輯】一玩就停不下來！靜電實驗

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