דיו סתרים – הוא דיו שכותבים איתו על גבי נייר או משטח כלשהו, והוא לא נראה לעין בתנאים רגילים. לאחר ביצוע תהליך כלשהו לנייר (כמו חימום או מגע עם חומר כימי) או תוך שימוש באור מיוחד (למשל אור אולטרא-סגול כאשר הדיו הוא פלואורסנטי) הכתב הופך גלוי לעין.
מיץ מלימון אכן יכול לשמש כדיו סתרים, אבל באמת לא רק מיץ-לימון, גם חומץ, מיץ תפוחים, מיץ מבצל, חלב, תמיסה של מים עם סוכר, דבש מהול במים, תמיסת סבון, ואפילו רוק או שתן.
פשוט כותבים בעזרת מכחול דק או אפילו קיסם אוזניים (או כל קיסם אשר סביבו צמר גפן שיכול לספוג את התמיסה) על גבי הנייר. אין צורך 'להציף' את הנייר בתמיסה, מספיקה שכבה דקיקה בלתי נראית.
ממתינים בסבלנות עד שהנייר יתייבש היטב. עתה יש לנו נייר עם כתובת סתרים בלתי נראית. (קימוט של הנייר לאחר שהתייבש עוזרת להעלים את סימני הכתב). וכדי 'לפתח' את כתב הסתרים – פשוט צריך לחמם בזהירות את הנייר, ומה שכתבנו יהפך גלוי לעיין. ניתן לחמם מעל להבה של נר או גז – יש לעשות זאת מאוד בזהירות, כדי שהנייר עצמו לא יתלקח, ואפשר לחמם גם על גבי נורת ליבון חזקה, או פשוט לגהץ את הנייר באמצעות מגהץ חם – ואז יש פחות סכנה שהנייר יתלקח פתאום (אולם מצד שני ה'פיתוח' לוקח זמן ארוך מאוד).
הדרך המומלצת ביותר מבחינה בטיחותית היא 'פיתוח' הכתב באמצעות טוסטר - כפי שעשינו בניסוי מדע בבית על כתב סתרים.
איך זה עובד? בשני אופנים:
1) כל חומרי דיו הסתרים הנ"ל מכילים תרכובות אורגניות רבות, תרכובות אורגניות אינן עמידות בחום, ועם החימום הן מתחילות לעבור תהליכי פירוק עד כדי פיחמון (כך מיצרים למשל סיבי פחמן, ראו קישור למטה). כאשר כותבים עם הדיו-סתרים על הנייר התרכובות האורגניות הנ"ל נספגות בו ונשארות בין סיביו, וכאשר מחממים את הנייר כל המולקולות האורגניות שנלכדו בין הסיבים מתפרקות ומשנות את צבען, וכך ניתן לקרוא את הדיו. גם הנייר עצמו, כידוע, מתפרק בחום, אולם טמפ' הפירוק של הנייר גבוהה יותר מזו של החומרים האורגניים אשר בדיו הסתרים, ולכן הדיו הופך חום לפני שהנייר עצמו מתחיל 'להתפחמן' ולהשחיר.
2) החומר העיקרי ממנו מורכב נייר הוא תאית (צלולוזה). התאית היא פולימר, כלומר חומר שמורכבת משרשרת ארוכה של מולקולות קטנות יותר המחוברות יחדיו. התאית היא פולימר של הסוכר גלוקוז (או גלוקוזה).
מבנה כימי של תאית: מולקולות גלוקוז המחוברות בשרשרת. (באדיבות אתר ויקיפדיה)
חומצות כמו זו שבמיץ הלימון או בחומץ ובייחוד בחימום עז, מצליחות לפרק את השרשראות הפולימריות הארוכות חזרה לשרשראות קצרות יותר, ואפילו למולקולות הבודדות המרכיבות אותו - לגלוקוז. הסוכר גלוקוז עמיד בחום הרבה פחות מאשר הפולימר צלולוז, ועובר פירוק לפניו, וכך היכן שהדיו החומצי נספג בדף, הדף הרבה יותר רגיש לפירוק בחום (ולשינוי צבע) כי עבר שינוי כימי, ועל ידי כך ניתן לראות את הכתוב בעזרת חימום.
מאת: ד"ר אבי סאייג
המחלקה לנוירוביולוגיה ומכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
