首先要说明，水写布遇水变黑，并非发生化学变化产生了黑色，而是经过物理变化，使原本的黑色显现出来。这是因为水写布/水写纸并不只是简单的单层结构，它们普遍具有双层结构，可以见下图。
图中的底色层是黑色宣纸等，它们作为水写材料的基底。在底色层的上面均匀覆盖有一层多孔粗糙的涂料，由于这层涂料的表面凹凸不平，正常情况下发生漫反射，大部分光线无法进入底色层，黑色也就不会显现出来，呈现给我们的只是涂料的白色。
当我们用毛笔蘸水书写时，由于涂料疏松多孔，水会均匀地渗透到涂料中，在书写过的痕迹上，光线可以透过水折射到底色层并被吸收，这样便呈现出黑色来，仿佛用墨汁写的字一样。待水干之后，又只留下涂料的漫散射，也就是恢复了白色，便可以进行下次书写了。
参考文献：
[1]冯磊. 一种水写书画练习板：中国, 99220271.X[P]. 2000-03-15.
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