Papier wielokrotnego użytku, który nie potrzebuje tuszu do druku

Papier wielokrotnego użytku, który można zadrukowywać bez tuszu. Choć brzmi to dość nieprawdopodobnie, jest faktem. Taki wynalazek udało się stworzyć wspólnymi siłami naukowcom z Uniwersytetu Shandong, Uniwersytetu Kalifornijskiego oraz Lawrence Berkeley National Laboratory.

Prace nad tym wynalazkiem trwają już od wielu lat, ale dopiero teraz udało się osiągnąć tak dobre rezultaty. Tak dobre, czyli jakie? Ano możliwość zadrukowania jednego, niedrogiego w produkcji arkusza papieru więcej niż 80 razy. To może robić wrażenie.

Stworzony przez naukowców papier jest pokryty cienką warstwą nanocząstek – błękitu pruskiego oraz ditlenku tytanu, którego zadaniem jest przyspieszanie zachodzących reakcji chemicznych. Naukowcy odkryli, że wymieszanie tych nanocząstek sprawia, że papier jest niebieski, ale z wykorzystaniem promieni UV cząsteczki TiO2 uwalniają elektrony, absorbowane przez błękit pruski, czego efektem jest uzyskanie przezroczystości.

Były więc dwie możliwości – stworzenie białego tekstu na niebieskim tle lub na odwrót (na co, naturalnie, się zdecydowano): niebieskiego tekstu na białym tle. Treść takiego dokumentu jest więc absolutnie czytelna.

Wynalazek ma ogromne plusy. To przede wszystkim stosunkowo niedrogie koszty uzyskania, możliwość powtarzania procesu zadrukowywania więcej niż 80 razy, wysoka rozdzielczość tak utworzonego tekstu oraz krótki czas usuwania nadruku – wystarczy podgrzewać papier przez 10 minut w temperaturze 120 stopni Celsjusza.

Taki papier jednak nie we wszystkich zastosowaniach się sprawdzi. Jest tak przede wszystkim dlatego, że już po 5 dniach – w wyniku utleniania się – kartka ponownie staje się niebieska, a więc dokument staje się bezużyteczny. Do druków „na chwilę” wynalazek zda egzamin, ale niestety tylko do nich.

Oczywiście naukowcy będą kontynuować prace nad swoim wynalazkiem, choć akurat szybkość zanikania tekstu prawdopodobnie nie ulegnie dużej zmianie. Co jest więc celem? Między innymi poszukiwania barwników o podobnych właściwościach do błękitu pruskiego, co pozwoliłoby na wykonywanie druku w innych kolorach (i mają już na tym polu sukcesy).

Kolejnym celem naukowców – jak wyjaśnia profesor Yadong Yin z Uniwersytetu Kalifornijskiego – będzie stworzenie drukarki laserowej, która byłaby w stanie bezproblemowo współpracować z takim papierem. 

To nie pierwszy pomysł na papier wielokrotnego użytku, o jakim mogliśmy usłyszeć w ostatnim czasie. Dlaczego? Ponieważ produkcja i utylizacja papieru stanowi obecnie ogromny problem – zarówno ekonomiczny, jak i ekologiczny. Procesy te prowadzą do zanieczyszczenia środowiska, a sam papier może odpowiadać nawet za 40 proc. wszystkich odpadów. W Stanach Zjednoczonych zaś na przykład około 30 proc. drzew rośnie tylko na potrzeby produkcji papieru lub kartonu.

„Nasza praca może okazać się niezwykle korzystna – tak ekologicznie, jak i ekonomicznie” – mówi Yadong Yin.

Źródło: Phys.org. Foto (1, 2, 3): Wang et al. ©2017 American Chemical Society