Ученые-химики создали многоразовую «бумагу», для письма по которой не требуются чернила

Бумaгa, изoбрeтeннaя в Китae приблизитeльнo в 105 гoду н.э., пoкa eщe являeтся нeзaмeнимым aтрибутoм прaктичeски всex aспeктoв нaшeй жизни. Имeннo вoзмoжнoсть писaть, печатать и читать информацию с бумаги, обусловила достаточно быстрые темпы развития и распространения человеческой цивилизации в прошлом, да и в нынешнее время, в эру расцвета информационных технологий, около 90 процентов всей информации хранится по старинке, все на той же бумаге. При этом, большая часть информации, печатаемой на бумаге, предназначается для одноразового использования.

Эти расходы бумаги, печатных чернил и катриджей с тонером, не говоря уже о проблемах с окружающей средой, таких, как вырубка леса, химическое загрязнение воздуха, воды и земли, могут быть значительно сокращены в случае появления многоразовой перезаписываемой бумаги, способной выдерживать достаточно большое количество циклов печати и последующего стирания.

И первые образцы перезаписываемой многоразовой бумаги совершенно нового типа были изготовлены группой ученых-химиков из Калифорнийского университета в Риверсайде. Но самым интересным в этом изобретении является то, что для печати по этой бумаге не требуется ни чернил, ни тонера, принцип действия многоразовой бумаги основан на процессе изменения цвета определенных химических соединений, называемых окислительно-восстановительными красителями.

Бумага состоит из двух слоев тонкой прозрачной полимерной пленки, между которыми находится слой активного вещества, на котором и происходит формирование изображения. Процедура печати по такой бумаге осуществляется при помощи ультрафиолетового света, который делает бесцветными те части, на которые он попадает. Те части бумаги, которые не были подвергнуты воздействию ультрафиолета, сохраняют свой изначальный цвет, формируя видимые глазом человека достаточно яркие и контрастные текст и изображения. Опытные образцы такой перезаписываемой бумаги могут выдержать до 20 циклов стирания без существенной потери контрастности и разрешающей способности печатаемых на них изображений.

В зависимости от используемых красителей перезаписываемая бумага может быть синего, красного и зеленого цвета. В состав красителя также входят наночастицы диоксида титана, которые служат в качестве катализатора, и целлюлоза, которая придает объем и толщину активному слою бумаги. Восстановление потерявшего свой цвет красителя, т.е. процедура стирания, происходит за счет химической окислительной реакции, в которой задействован атмосферный кислород. А нагрев бумаги до 115 градусов Цельсия, что не является большой проблемой, ведь в современных лазерных принтерах и копирах бумага нагревается до 200 градусов, уменьшает время стирания бумаги до нескольких минут.

Бумага сохраняет контрастность и разрешение напечатанных на ней изображений более трех суток, чего достаточно для печати на ней газет и множества документов одноразового использования. Кроме этого, несложная структура многоразовой бумаги делает процесс ее изготовления простым и не требующим особых затрат энергии.

«Разработанная нами перезаписываемая бумага не требует использования чернил или тонера для печати на ней. Это, в свою очередь, делает такую технологию экологически чистой и достаточно жизнеспособной с коммерческой точки зрения» — рассказывает Ядонг Иин (Yadong Yin), профессор химии из Калифорнийского университета, — «Новая бумага является весьма перспективной альтернативой обычной бумаге и при ее помощи можно будет в будущем удовлетворить все потребности человечества, не нанося при этом серьезного урона окружающей среде и природе».

В настоящее время сотрудники лаборатории профессора Иина работают над созданием действительно бумажного варианта своей многоразовой бумаги, варианта, в котором в качестве основы будет использоваться волокнистый непрозрачный пластик или достаточно обычная бумага. Параллельно с этим ведутся работы по увеличению минимум в 100 раз количества циклов печати и стирания, которые может выдержать перезаписываемая бумага. И в случае успешного решения этих двух задач у новой технологии может появиться действительно неплохое будущее.