為什麼膨脹泡水玩具遇水會變大？

膨脹泡水玩具（expandable water toy）是一種外觀為塑膠材質，浸水數天後會膨脹變大的玩具。這是許多人小時候的回憶。原本想說這玩具應該現在不會再有人玩了，仔細查了一下，原來這類型的玩具有不斷地推陳出新。近年來，業者更發揮創意把這玩具做成恐龍的形狀放在蛋型外殼中，泡水後，裡面的恐龍會隨之長大並破蛋而出，就像是生命孕育的過程。

話說回來，雖然這玩具我從小到大有斷斷續續地玩過，但我卻從來沒了解過其中原理，接著我們就稍微來了解一下吧！

膨脹泡水玩具其實是用高吸水性聚合物（superabsorbent polymer, SAP）製作成的，聚丙烯酸鈉（sodium polyacrylate）、聚丙烯醯胺（polyacrylamide, PAM）、乙烯－順丁烯二酸酐＊共聚物（ethylene maleic anhydride copolymer ）等皆屬於這類聚合物。其中聚丙烯酸胺有被應用在生物實驗室中做蛋白質電泳的凝膠，其單體丙烯醯胺（acrylamide）是具有神經毒素的。提到這個，有跑過蛋白質電泳的朋友們對*TEMED的氣味應該不陌生吧！直到今天，我仍然對那恐怖的氣味有陰影。每次打開那咖啡色的小罐子我都是憋氣並快速操作完所有過程，即使現在回想都有種想吐出來的感覺。

回到主題，高吸水性聚合物易吸水的原因是因為其結構上含有大量的氧或氮，因此容易與水分子產生氫鍵，而其吸水後體積可膨脹到原本的30～60倍，膨脹泡水玩具就是藉由此材料的特性製作出的玩具。

現在的膨脹泡水玩具通常是由聚丙烯酸鈉（sodium polyacrylate）、聚醋酸乙烯酯（polyvinyl acetate, PVA）和乙烯／醋酸乙烯酯共聚物（ethylene-vinyl acetate, EVA）混和製成，而這類的材料也常應用在傷口處理、人造雪或食物防潮等。

想不到寫這篇文章會勾起我不少回憶，有在生物實驗室的和小時候的，還記得我當時的膨脹泡水玩具是綠巨人浩克，當時也不知道為什麼無論做任何事一有空檔都會想回去看一下。也不知道未來還會有什麼類似的玩具會被發明出來，大家感興趣的話就隨時google和逛商城follow吧！

備註

*共聚物（copolymer）：兩種或以上單體所組成的聚合物。而只有一種單體組成的聚合物稱作均聚物（homopolymer）。

*四甲基乙二胺（tetramethylethylenediamine, TEMED）：製作蛋白質電泳凝膠過程中，用以催化聚合丙烯醯胺（acrylamide）的催化劑。

照片來源：@helloimnik unsplash.com