前段时间收到材料人网的变色杯，着实是让我得瑟了一回，不过在被室友问到变色杯为何会变色时，我还是哑火了。最近材料人网又征集了有关高分子方向的变色杯图案，这下我的好奇心突然被引爆，变色杯究竟是如何变色的？

带着这一疑问，首先去度娘那里问道，然后知道了这些：

变色杯是什么？

变色杯，又称魔术杯。即在杯子里注入热水/冷水，杯体将会发生颜色变化。

当然除了这些定义似的百科，综合一下百度知道、百度经验等，你还会很轻易明白变色杯的变色原理，制作方法，有xx性等各色问题。不过但凡一件东西在网上有太多“传说”时，不久它就会掉价的，这不，变色杯由传说中的把妹xx很快就变成了“没品”的小礼物。不过有了它，喝白开水也不会像以前那样单调乏味了。

可是作为材料人，我们怎么可能仅止于这些肤浅的问题，那么咱们就聊一下更有深度的问题：变色杯里的感温变色材料。

变色杯用感温变色材料

感温变色材料的大家庭主要包括以金属氧化物为代表的无机可逆感温材料，以三芳甲烷苯酞类为代表的有机感温变色材料，以胆甾醇液晶为代表的液晶型感温变色材料。感温变色材料可以在一定的温度范围内随着温度的改变而出现颜色的变化。考虑到无机材料变色精度不高，且存在着一定的毒性和腐蚀性，而有机感温变色材料的成本低廉、合成简便、变色波长可控等优点，变色杯在制作时往往选择可逆有机感温变色材料作为其变色的涂料。可逆有机感温变色材料的变色基本温度为-5℃、0℃、5℃、10℃、16℃、21℃、31℃、33℃、38℃、43℃、45℃、50℃、65℃、70℃、78℃，变色区间可以做到从有色到无色状态的改变。这也可以说明为什么变色杯在常态下往往具有较深的颜色，变色后显现的图案色彩相对较浅。

常用的有机可逆感温变色材料有哪些？

因为有机可逆感温变色在感温变色方面具有优良的综合性能，人们开发出的有机可逆感温变色材料也有很多，如三苯甲烷类 、吩噻嗪类 、席夫碱类 、螺环类 、双蒽酮类 生物大分子类等。首先简单看一下其中一些物质的化学结构：

三苯甲烷

吩噻嗪

席夫碱

双蒽酮

学过有机化学的同学很容易就能明白，这些物质可都有着螺环、多芳环类的复杂的分子结构，由于分子中电子云富集，并且苯环和苯环间有化学键相连，致使这样的分子具有很强的共轭作用，使得电子的转移成为可能。

有机感温变色的变色机理

涉及到机理的讨论往往是很令人头疼的，因为所谓的机理往往是根据一些实验现象进行的猜测（即便有的猜测与实验很相符，但大部分猜测只能算是一种不知概率的可能性）。有机感温变色材料的变色机理从大的方面可分为两类，一类是分子间发生化学反应，另一类是分子内的互变异构。对这两种机理的专业解释很繁琐，其实从非专业角度来讲，我们只需要不求甚解地明白，分子内或分之间由于某种变化，使得分子的电子结构发生变化，进而影响其颜色的呈现。其实这就和酸碱指示剂一样，质子的得失影响指示剂的电子结构，进而表现出颜色的变化。其变色机理不就这么简单吗？

感温变色材料在生活中的应用

人们往往会被自己的知识所限制，我们知道变色杯是用感光变色材料做的，就会潜意识把感光变色材料与变色杯画上等号，其实，变色杯只是一个被我们宠坏了的小物件而已。

感温变色的性能使材料能够对温度进行感应并以一种可视化的方式展现出来。因此我们对这种材料的应用，多是基于其示温特性。所以说，如果我们希望更加直观地看出一个物品的温度变化，就可以考虑使用这些感温变色材料。现在我们可以通过感温材料直接观测反应釜的温度，可以穿上具有多变色彩的“示温衣”，可以使用能够感应时令变化的墙体涂料，甚至是用在了提示顾客防止xx的热饮上。

当我们有更多想法时，利用感温变色材料，我们可以装扮出一个梦幻般的奇妙世界。

一个变色杯就可以牵手佳人的时期早已远去，现在赶紧去“知其所以然”吧，当别人在Copy度娘吹嘘变色杯时，你就可以鄙夷的调侃，你知道变色杯为什么会变色吗？你知道这些材料是怎么变色的吗？这样下来，是不是觉得自己很高大上？装逼技能，get！

本文由材料人协会会员李团伟、顾尚志投稿，材料人网整理。

后注：文中所提的变色杯是材料人网周边礼物——“青春无悔”，分为金属和高分子两款。常温下为红色杯子，加开水后露出图案。金属款右侧图案为铁碳相图，高分子款右侧图案为分子模型。取名“青春无悔”，纪念我们终将逝去的材料学习生涯。