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黑與白的對話~磁畫板 次要群組 [物理教學::電學磁學] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-04-30 11:30:55
關鍵字 1小蒨 2鐵粉 3磁性
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不正常人類人腦智慧研究所
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小蒨很喜歡磁畫板:『因為可以畫很多東西。』
可以用一枝特別的筆在畫板上畫畫~畫的線條又黑又清晰,不想要上面的圖案或字跡時,只要將下方的滑動器(刷片)刷過去,圖案就不見了。不需使用紙張,節能省碳又環保!

『怎麼寫不出來?它壞掉了!』在廚房忙時,小蒨跑來找我。
它壞掉了?原來是因為刷片在中間,所以這個部分無法寫字。
『只要把刷片移到邊邊就可以寫字了。』
刷片如果在中央,無法寫出字來,顯然下方滑動的磁鐵條磁性更大。

『媽媽~它又壞了!』啊~又怎麼了~
這下真的是壞了。原來是不小心摔到地上,裡頭的白色畫板掉出來,連滑動器也掉了……

 

既然叫做磁畫板,就表示與磁鐵的吸引有關,原理究竟為何?從來沒有深入探討過,直到小蒨不小心摔壞~讓我看到內部構造,才對它感到有興趣。


磁畫板的結構,白色蜂窩狀的畫板是能顯現黑色字跡的關鍵。

『奇怪~怎麼一面黑一面白?』將白色畫板翻來翻去,怪的是被磁性吸過來的鐵粉~為何不會因磁性離開而變回去?翻過來也不會掉到另一面?

關於磁畫板可能的原理,手邊只有只有余岳川教授的科學玩具實驗2有一些介紹,這本書是很特別的實作手冊,多是觀察與引導~並未直接提及原理。

余教授傾向由觀察到實驗並進而推測原理,書中提及幾個思考實作的點,先透過外觀的觀察再思考:哪些東西可以用來寫字,哪些方法可以讓字跡消失?推測磁畫板的原理?小心拆開磁畫板,蜂巢結構的目的?沒了蜂巢結構會如何?磁畫板上的文字為何不會消失?裡面提及『蜂巢結構』(蜂窩狀的格線)是磁畫板顯色的重點,意外的是原理居然與『黏滯性』有關。

 
白色畫板的背面是黑色,黑色的氧化鐵磁粉分隔在一格格的蜂窩結構中。


一旦用磁筆在畫板上寫字,黑色磁粉便被吸引上去

進一步又找了簡體字版的參考資料,來自博聞網 的:磁鐵畫板面面觀   文章很有深度!將磁畫板蜂巢狀的結構作相當詳細的介紹。

磁畫板是1974年,百樂筆公司(Pilot Pen Corporation)四位工程師的發明,利用一枝頂端帶有磁鐵的筆,在磁性畫板表面進行書寫。如果想要擦除寫的內容,利用顯示板後的滑動器(也含有磁鐵)從一端滑向另一端就好。

關鍵就在具有蜂巢結構的白色畫板上,兩層塑膠板,上下並排放置,中間有許多蜂窩狀的單格(有分離器的作用)。每個單格中,有深黑色的氧化鐵磁粉(鐵粉要很細)與一種不透明的白色液體(類似於濃牛奶)相混合。

為了防止磁性物質下沉,使書寫的內容可長時間顯示在顯示板上,液體需要特別調配,該液體是大分子膠質溶液,密度與鐵粉差不多,黏稠度很高,網站資料顯示,液體成分主要是水、乙二醇或有機溶劑的混合物,並含有微粒增稠劑。

因此,只要是磁鐵,靠近畫板,磁粉便會被吸引到表面,形成黑色線條,因為液體的黏度大,使細鐵粉不至於又下沉。由於磁粉會移動,白色蜂巢狀畫板也被稱為『磁泳顯示板』。


白底黑字的字跡較細,而背面黑底白字(字是相反的)為什麼卻粗多了?

  
黑色字跡來自於磁粉,磁粉集中字跡較細;背面白色字跡由蜂巢狀結構形成,因此較粗。

要擦掉字跡時,滑動器後面較強的條狀磁鐵便會將磁粉再吸回下方,擦掉畫板上的內容。小蒨和我還發現這根條狀磁鐵,居然一面可以清除(吸引鐵粉),一面不行…它的磁性只有一半。(N在哪?S在哪?)

『如果不利用滑動器刷片的磁性,如何將畫板變白?』我和小蒨的新發現,用敲的!既然磁粉是混合在白色稠狀液體中,敲一敲~利用慣性便可使鐵粉沉在液面下。

『好厲害!』小蒨這麼說。


因為使用不當,蜂巢結構內液體有時也會出現氣泡,這幾格就失效了。

 


分類:科學小玩意 2009/05/14 06:31

END
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