Thermochromie - Wie radierbare Stifte funktionieren

Viele von euch haben heute radierbare Stifte im Mäppchen. Sie sehen cool aus und sind praktisch. Aber weißt du, wie solche Stifte funktionieren? Und wie du die radierte Schrift wieder sichtbar machen kannst? Das zeige ich dir beim folgenden Experiment.

• Was bedeutet Thermochromie?
• Tinte unsichtbar und wieder sichtbar machen
• Erklärung
• Anwendungsmöglichkeiten im Alltag

Was bedeutet Thermochromie?

Das Wort Thermochromie kommt aus dem Griechischen und bedeutet "Farbe durch Wärme". Sie beschreibt die Eigenschaft eines Stoffes durch Temperaturänderung seine Farbe zu ändern. Manche Stoffe werden bei Wärme dunkler, heller oder sogar farblos. Kühlen sie wieder ab, erscheint die ursprüngliche Farbe wieder. Diese Stoffe nennt man thermochrom.

Tinte unsichtbar und wieder sichtbar machen

Es gibt verschiedene radierbare Stifte. Manche davon (z.B. Legami oder Frixion-Stifte) machen sich die Thermochromie zunutze. Beworben werden diese Stifte auch mit mit dem Begriff thermosensitiver Tinte. Beim radieren wird Reibungswärme erzeugt. Die Tinte an der radierten Stelle wird durch die Wärme unsichtbar. Du kannst die Tinte aber wieder sichtbar machen. Hier zeige ich dir, wie das geht:

Experiment 1: Tinte unsichtbar machen

Üblerleg dir als erstes, was du genau malen oder schreiben möchtest. Kombinierst du radierbare und nicht radierbare Stifte, kannst du tolle Effekte erzielen. Zum Beispiel kannst du eine geheime Nachricht verstecken, die nur mit Wärme sichtbar wird. Achte darauf, die Teile, die verschwinden sollen mit dem radierbaren Stift zu malen oder zu schreiben. Die Teile deiner Nachricht, die bleiben sollen, musst du mit einem normalen Stift malen oder schreiben.

Vorsicht: Verbrühungsgefahr durch heißes Wasser! Lass dir von einer erwachsenen Person helfen!

Du brauchst:

• Radierbarer Tintenroller (Legami, Pilot Frixion oder andere thermosensitive Stifte)
• Normaler Tintenroller in der gleichen Farbe (oder anderer Farbe, je nachdem welchen Effekt du erreichen möchtest)
• Papier
• Schere, Klebefilm
• Tasse
• Wasserkocher mit Wasser

Und so gehst du vor:

1. Schneide ein Stück Papier aus; es soll seitlich auf die Tasse passen
2. Mal mit radierbaren und nicht radierbaren Stiften ein Bild, schreibe eine Nachricht oder einen geheimen Code darauf
3. Befestige das Blatt Papier mit Klebefilm außen an der Tasse
4. Erhitze Wasser im Wasserkocher. Das Wasser muss mindestens 60°C warm sein. Je wärmer das Wasser ist, desto schneller verschwindet die Tinte
5. Gieß das warme Wasser in die Tasse
6. Beobachte, was passiert

Wenn die Tasse und das Papier sich erwärmen, verschwindet die thermochrome Tinte langsam. Je wärmer das Wasser, desto schneller und besser geht es. Bei uns hat es am besten mit kochendem Wasser geklappt.

Experiment 2: Tinte wieder sichtbar machen

Auch, wenn Wasser und Tasse wieder abgekühlt sind, bleibt die Tinte verschwunden. Aber es gibt einen Trick, wie man sie wieder sichtbar machen kann. Dafür brauchst du einen Gefrierschrank oder ein Gefrierfach.

Du brauchst:

• Papier aus Experiment 1 mit verschwundener Schrift
• Gefrierschrank

Und so gehst du vor:

1. Nimm dein Papier und lege es in ein Gefrierfach
2. Nach 10-15 Minuten kannst du nachschauen, ob deine Schrift wieder sichtbar ist

Bei Temperaturen unterhalb von -10°C wird die thermochrome Tinte wieder sichtbar. Lass das Papier solange im Gefrierfach, bis die Tinte wieder vollständig zu sehen ist.

Die Experimente kannst du beliebig oft wiederholen.

Erklärung

In der thermochromen Tinte befinden sich winzig kleine Farbstoffteilchen, die auf Temperatur reagieren. Bei normaler Temperatur ist die Tinte farbig und gut sichtbar.

Bei Temperaturen ab +50°C verändert sich die Struktur der Farbstoffe und die Tinte wird unsichtbar. Wichtig: Die Tinte ist nicht weg, sie ist nur nicht mehr zu sehen

Kühlt man die Tinte auf etwa -10°C ab, so kehren die Farbstoffe in ihren ursprünglichen Zustand zurück und werden wieder sichtbar.

Der Vorgang lässt sich beliebig oft wiederholen.

Du solltest vorsichtig sein, wenn du solche Stifte in der Schule verwendest. Auch Sonneneinstrahlung kann die Tinte mit der Zeit verblassen lassen. Und im Sommer können in einem heißen Auto schon mal passende Temperaturen erreicht werden und die Hausaufgaben verschwinden. Zum Glück sind sie nach kurzer Zeit im Gefrierschrank wieder lesbar. Aber dann sind auch vorher ausradierte Fehler wieder zu sehen.

Auch wichtige Papiere oder Verträge sollte man aus diesem Grund nicht mit thermochromer Tinte unterschreiben. Diese Stifte sind nicht dokumentenecht.

Anwendungsmöglichkeiten im Alltag

Anwendungen der Thermochromie zu Hause haben oft einen gewissen Spaßfaktor: Eine Kaffeetasse, die ihren Aufdruck ändert, wenn heiße Getränke eingegossen werden. Oder Spielzeuge, die ihre Farbe in warmem oder kaltem Wasser verändern. Auch sogenannte Stimmungsringe funktionieren nach dem Prinzip.

Viele wichtige industrielle Anwendungen sind für uns im Alltag gar nicht sichtbar. Oft soll festgestellt werden, ob ein bestimmtes Produkt zu warm oder zu kalt geworden ist. Dann kann es wichtig sein, dass die Farbänderung nicht rückgängig gemacht werden kann. Zum Beispiel werden mit thermochromen Materialien Kühlketten im Lebensmittelhandel überwacht. So kann zum Beispiel festgestellt werden, ob ein Tiefkühlprodukt schon mal aufgetaut war und wieder eingefroren wurde.