把那些墨水匣丢掉。
比起我们习惯的传统墨水列印,一种使用光在纸上列印的新方法,在环境上做出更加便宜又容易的保证。
科学家已经开发出一种特殊的纳米粒子涂层,可以很容易地应用在普通纸,并且在紫外线(ultraviolet,UV)照射之下改变颜色。当涂层被加热到摄氏120度(华氏248度)时,颜色变化可以逆转,而且允许高达80次的复写。
来自美国和中国的研究小组研究人员表示,新的高解析度光列印技术可以在任何地方使用,从报纸到标签,节省墨水和纸张的成本,以及回收和处理的环境成本。
这种特殊的光可列印纸,成员之一、来自加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的Yadong Yin告诉科技新闻网站Phys.org:“具有与传统纸张相同的纸感和外观,但可以被重复列印和擦掉,而不需要额外的墨水。”
“我们的研究工作据信对于现代社会产生巨大的经济和环境价值。”
两种类型的纳米粒子结合成新的涂层:普鲁士蓝(prussian blue),一种用于涂料的蓝色颜料,在获得电子时会变成无色;以及二氧化钛(titanium dioxide,TiO 2),一种光催化(photocatalytic)原料,会加速化学反应来回应紫外线。
Credit: Wang et al, American Chemical Society
将这两种物质混合在一起,会得到一种纯蓝色的涂层。添加一些紫外光,然后二氧化钛粒子被激活,释放出电子,把普鲁士蓝颜料转变成无色。这个方法实质上’列印’页面的空白部分。
这些科学家表示,页面上的列印至少可以维持五天,然后慢慢地褪回到蓝色,但是如果加热,就会加快褪色过程。
由于涂层可以用喷涂或浸泡方式,快速地印在普通纸上,研究人员期待这项技术在达到商业规模时, 可以便宜到是有用的。加上每页能够使用80次或更多次、不需要买墨水,很容易看见它的吸引力。
然而这不会只是企业利用来降低成本,因为环境也会受惠:美国高达40%的废弃物是废纸,大约有6,800万棵树被砍伐,来维持我们办公室文具柜的存货。
这不是第一次科学家以紫外线和化学印刷做实验,但是Yadong Yin自己在2014年12月展示这项科技的原型。然而在那时候只能重写20次,而且不是那么容易应用到传统纸张。
小组的研究人员表示,他们最新版本的光列印比以前更稳定、更直接、还更便宜。下一步是尝试把它开发成实际的列印系统。
Yin告诉科技新闻网站Phys.org:“我们立即要做的是打造一台雷射印表机,来和这种可重写的纸张一起运作,赋予快速列印的能力。我们也将研究有效的方法,来实现全彩列印。”
这项研究成果已经在纳米通讯期刊(Nano Letters)发表。