Новости химической науки > «Водный» принтер сэкономит бумагу

В последнее время мы все больше говорим о безбумажных технологиях и сокращении расхода бумаги, однако хранение и передача информации в электронном виде не всегда является выходом из ситуации. Решением этой проблемы могла бы стать «перезаписываемая» бумага.

Исследователи из Китая разработали принцип «водной печати», который основан на том, что пропитанная красителями бумага изменяет свой цвет при увлажнении и становится бесцветной при высушивании.

Для получения перезаписываемой бумаги исследователи провели скрининг ряда органических соединений, в результате которого выбрали четыре оксазолидина. Более низкие по энергии изомеры этих оксазолидинов бесцветны в отсутствии воды, однако при увлажнении бумаги водородные связи стабилизируют более полярные структуры с открытым циклом, в результате чего молекулы получают способность поглощать свет в видимой области и, таким образом, проявлять окраску. Длина волны поглощаемого света зависит от строения органического соединения, что позволило исследователям печатать в цвете.

Применение различных ароматических красителей, способных к изомеризации при увлажнении, позволило создать бумагу, на которой можно печатать неоднократно. (Рисунок из Nat. Commun., 2014, 5, 3044; DOI: 10.1038/ncomms4044)

Перезаписываемую бумагу получили следующим образом – на первом этапе исследователи покрыли обычную бумагу слоем полиэтиленгликоля (это было сделано для того, чтобы материал бумаги не реагировал с красителем), после чего поверх этого соя наносили другой слой полиэтиленгликоля, содержащий выбранный краситель. И, наконец, на завершающей стадии наносили еще один слой полиэтиленгликоля, цель которого как препятствование адсорбции красителем воды из окружающей среды, так и замедление скорости высушивания материала.

Для печати исследователи использовали серийный струйный принтер, картридж которого был заполнен водой. На ощупь свежераспечатанная страница кажется сухой и может быть быстро очищена с помощью нагревания до 70°C. При комнатной температуре отпечатанный текст остается читаемым где-то в течение 22 часов, после чего самоочищение происходит за счет естественного испарения воды. Бумага, приготовленная таким способом может выдержать более, чем 50 циклов «печать-очистка».

В настоящее время исследователи работают над продлением жизни напечатанного фрагмента, однако руководитель исследования, Шон Сяо-Ань Жан (Sean Xiao-An Zhang) из Университета Цилинь отмечает, что быстрое выцветание текста тоже может быть полезно – например для изготовления газет. Также ведется работа, направленная на увеличение количества цветов для такой временной печати.

Источник: Nat. Commun., 2014, 5, 3044 (DOI: 10.1038/ncomms4044)

метки статьи: #новые материалы, #органическая химия