美國加州大學(xué)河濱分校的研究人員在實驗室制造出不用油墨印刷的新穎重寫“紙”，以玻璃或塑料薄膜形式為介質(zhì)，基于氧化還原染料，有藍、紅、綠三種基色，循環(huán)使用達20多次后，在對比度和分辨率上沒有顯著損失。相關(guān)研究成果發(fā)表在12月2日的《自然·通信》在線版上。
紙最先由中國發(fā)明，有著多種用途，最常見的是用于書寫和印刷。事實上，文明的發(fā)展和蔓延在很大程度上歸功于紙作為書寫材料的使用。據(jù)調(diào)查顯示，當(dāng)今90%的商業(yè)信息被保留在紙上，盡管大量印刷紙在只使用一次后被丟棄。而像傳統(tǒng)紙的使用、廢棄的紙(和墨盒)會伴隨一系列的環(huán)境問題，如森林濫砍濫伐，化學(xué)品對空氣、水和土地的污染，如果紙能夠被“擦寫”多次，那么這種狀況可以得以改觀。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，該實驗帶頭人、該所大學(xué)化學(xué)教授尹亞東(音譯)說：“這種染料形成‘紙’的成像層，印刷是通過使用紫外線光漂白這染料得以實現(xiàn)。可擦寫‘紙’不需要額外的油墨印刷，使其在經(jīng)濟和環(huán)境上可行。它代表了一個可以滿足全球日益增加的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護需求而富有吸引力的替代常規(guī)紙張的選擇。”
這種新穎的“紙”基本上是以玻璃或塑料薄膜形式的可重寫介質(zhì)，字母和圖案可以重復(fù)印刷，保留數(shù)天，然后通過簡單的加熱擦除。其有三種基色：藍、紅、綠，通過使用商用氧化還原染料亞甲藍、中性紅和酸性綠分別制備，包括在染料中的二氧化鈦納米晶體(這些作為催化劑)和增稠劑氫纖維素(HEC)。混合的染料、催化劑和HEC給這種“紙”增添了高可逆性和可重復(fù)性。
在對“紙”的寫入階段，紫外光減少染料到其無色狀態(tài)。而在擦除階段，氧化還原染料恢復(fù)其原來的顏色，即成像材料通過與周圍環(huán)境中的氧反應(yīng)而恢復(fù)其原來的顏色。通常將其加熱到115℃可以加速反應(yīng)，使擦除過程不到10分鐘完成。
研究人員說：“采用這種‘紙’打印的文字具有高分辨率、清晰可見，在外界環(huán)境條件下可保持超過三天，這在實際應(yīng)用中已足夠長，如閱讀報紙。更妙的是，其制作簡單、生產(chǎn)成本低、毒性少和能耗低。”
為降低總成本，研究人員正在實驗室以循環(huán)利用100次為目標(biāo)而努力增加這種“紙”的使用次數(shù)。并研究如何延長打印文本或圖像的清晰度超過三天，以擴大其潛在的用途，以及采取多色印刷的可能性。
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