这支笔,易擦、可降解,吃到嘴里也不怕


这支笔,易擦、可降解,吃到嘴里也不怕



出品:科普中国
制作:张俊 李明璐 董川(山西大学环境科学研究所)
监制:中国科学院计算机网络信息中心
涂鸦是孩子认知世界、表达感受、与其他小朋友交往的成长方式 , 同时能促进儿童的肌肉协调性、认知、情感等方面的发展 。
育儿专家普遍认为 , 孩子在6-9岁以前最佳的涂鸦方式是自由涂鸦 。 在这个过程中 , 家长不应不干预 , 也不应教孩子任何绘画技巧 。
但是在自由涂鸦时 , 墙壁、电视机屏幕、沙发、床单、地板…任何东西都可能成为孩子的画布 。 家长们也常常为之烦恼 。
你买的可擦水彩笔可能有毒
目前市场上的涂鸦笔有粉笔、水彩笔和蜡笔等 , 这些笔的笔渍常常难以清除 。 而可擦水彩笔的出现可谓是从源头上解决了家长们关于涂鸦笔渍的烦恼 。
但是 , 你知道吗?可擦水彩笔使用的是醇溶性色料和有机溶剂 , 易挥发、污染环境 , 而且易沾染 , 擦后仍为有色物质不可降解 。 画在墙上、衣服、床单或皮肤上不易清洗 。 不可擦蜡笔容易沾染衣物墙壁 , 清洗困难 。 某些蜡笔中可能含有有毒成分(如:红色油画棒中含有红色颜料硫化汞 , 硫酸镉和镉的硒化物等) , 对儿童生长发育造成潜在危害 。

(图片来源:作者原创)
他们发明了环保可降解色料
山西大学的董川课题组偶然发现 , 某些中草药用砂锅熬制时汤色是深棕色的 , 而在玻璃烧杯里熬制时汤色却很浅 。 我们知道 , 光照条件下一些中草药和天然植物色素在水中会氧化褪色 。 如隐丹参酮溶液在自然光照和加热的过程中由棕红色逐渐褪成无色 。 如果能使这个显色褪色反应精准可控 , 可能会有多样的用途 。
金属离子与植物多酚(PP)也可发生显色反应 , 颜色随金属离子不同而不同 。 例如 , 茶多酚可与铁离子形成黑绿色的金属离子络合物 。 将该络合物经表面活性剂增溶后得到黑绿色微乳状液 , 在中性或弱碱性条件下 , 加热发生水解褪色反应 。 另外 , 儿茶素与Fe3+、Cu2+、Zn2+等分别呈黑绿、棕色、亮黄等颜色 。
受这些实验现象的启发 , 董川等设计了能在常温常压下进行的光诱导水解褪色反应 。 该反应可表示为:
多酚PP和金属离子Mn+形成有色络合物:PP + Mn+ → [PP-M]n+
络合物发生水解褪色反应:[PP-M]n++ nOH-→PP + M(OH)n↓
利用这个反应研制出了黑、蓝、红、绿、紫等色泽的新型光诱导水解褪色材料 。 随着研究的深入 , 结合光褪色、化学褪色、热敏褪色及微胶囊包覆褪色等反应技术 , 并对控制光化学诱导水解褪色反应进行的阻化剂进行了筛选 , 研制了环保可降解色料 。 该材料光照遇水时分解为无色或浅色物质 。
儿童水擦涂鸦笔
环保可降解色料成分环保健康 , 水擦即可褪为无色 , 不留下任何痕迹 。 于是首先应用于儿童水擦笔、水擦蜡笔等 。 儿童水擦涂鸦笔可在白板、墙壁、书写膜、地板、桌面等不渗水表面随意涂鸦 。 笔迹水擦后降解为无色的环境友好物质 , 可反复使用 。 即使不小心画在衣服、床单、皮肤等表面 , 只需清水即可轻松擦除 。 水解产物对皮肤不产生刺激 , 符合国家化妆品标准 。 经过SGS检测 , 符合美国ASTMF963-03、欧盟EN71 PART3无毒安全标准 。 即使小孩不小心将笔头咬进嘴里 , 也不会对身体产生危害 。
无尘板书教具
除了用于健康儿童学具 , 环保可降解色料在教学领域也显示出极大的应用优势 。

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