Papier odkryto w Chinach ok. 150 roku n.e. Od prawie 2 tysięcy lat jest używany do zapisywania informacji. Według niektórych źródeł, 90% informacji w przedsiębiorstwach jest zapisywane na papierze. Takie marnotrawstwo tego materiału zanieczyszcza środowisko i powoduje szybko postępującą wycinkę lasów. Ten proceder może zostać ukrócony, jeżeli papier byłby wielokrotnego użytku.
Chemicy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside stworzyli taki papier, używając barwników nazywanych barwnikami redox. Barwnik nadrukowuje się na papierze, który oświetla się światłem UV działającym jak wybielacz, ale nie na części składające się na tekst. W ten sposób można zapisywać i oczyszczać papier nawet 20 razy bez znaczącej utraty kontrastu i rozdzielczości.
Wynalazek ten jest nośnikiem wielokrotnego zapisu w postaci szkła lub arkuszu tworzywa sztucznego, na którym można nadrukowywać tekst i obrazy wielokrotnie, a potem usuwać przez ogrzewanie. Papier produkowany jest w trzech kolorach: niebieskim, czerwonym i zielonym. W barwniku zawarte są nanokryształy tytanu (służące jako katalizatory) i związek celulozy (HEC). Ta kombinacja pozwala na odwracalność i powtarzalność zapisu.
W fazie nanoszenia nadruku światło UV redukuje barwnik do bezbarwnej formy. Podczas kolejnego etapu następuje ponowne utlenienie zredukowanego barwnika i odzyskuje on pierwotną barwę. Ogrzewanie w temperaturze 115˚C przyspiesza reakcję tak, że proces czyszczenia papieru odbywa się w czasie krótszym niż 10 minut.
„Tak nadrukowane litery pozostają czytelne mniej więcej przez 3 dni, wystarcza to do praktycznych zastosowań, takich jak gazety. Ponadto technologia wytwarzania naszego papieru jest prosta, tania oraz ma niską toksyczność i niskie zużycie energii,” mówi Yadong Yin. Prowadzi on badania nad papierową wersją materiału.
„Wersja papierowa może być bez problemu ogrzewana do 115˚C, nawet w drukarkach laserowych papier osiąga 200˚C,” mówi Yin. Jego zespół pracuje też nad zwiększeniem liczby wielokrotnego zapisu i dłuższego niż 3 dni utrwalenia druku.
„Jednym z naszych pomysłów jest opracowanie fotokatalitycznych nanocząsteczek, które stają się wysoce reduktywne podczas naświetlania UV. Badamy też możliwość druku wielobarwnego,” mówi Yin.
Technika jest niesamowicie nowatorska, jednak wymaga jeszcze wielu poprawek i dodatkowych analiz. Badania finansowane są przez Departament Energii USA.
- Wenshou Wang, Ning Xie, Le He, Yadong Yin. Photocatalytic colour switching of redox dyes for ink-free light-printable rewritable paper. Nature Communications, 2014; 5: 5459 DOI:10.1038/ncomms6459
- http://ucrtoday.ucr.edu/26007
- http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141202120106.htm
Opracowała: Olga Polakowska
Korekta: Karol Madejczyk
