南工大團隊研制的可重復使用紙墨組合,刷新現有印刷模式的同時降低了成本

Lynn 8年前 (2018-01-13)

采用清水就可以重復書寫,這不僅保護了環境,還降低了成本。

近日,《自然·通訊》雜志上公布了一項研究成果:南京工業大學黃維及其研究團隊研制的一套可重復打印、持久保持且可消除的紙張和墨水。

南工大團隊研制的可重復使用紙墨組合,刷新現有印刷模式的同時降低了成本

紙張是生活中必不可少的物件。我們都知道,紙張源自于木材,因此紙張的需求越大,對樹木的需求也越大,從而對環境的破壞力也越大。如我國就是紙張生產大國,其紙張產量位居世界第3位。顯然,由于環境保護(包括森林保護、減少污染、節約能源和資源)等問題日益嚴峻,應運而生的可擦寫紙在學術研究和市場上也廣泛流行開來。

然而,由于缺乏有效的方法,目前很難在可擦寫紙上實現多色和噴墨打印,并維持圖像的持續時間,所以其實際應用一直受到限制。而黃維所帶領的團隊研制出的這套紙墨組合不僅具有環保效益,而且具有成本效益。

南工大團隊研制的可重復使用紙墨組合,刷新現有印刷模式的同時降低了成本

談及紙張的制作原理,黃維表示,他們采用了具有可逆性的動態金屬,利用它們之間的相互作用機制來實現可擦寫,因此也打破了現有的技術限制。

首先,他們在濾紙上涂覆含有三聯吡啶配體的聚合物薄膜以形成最初的紙,隨后他們用不同的金屬鹽水溶液(MSAS)作為墨水來“進行書寫”。這樣的“墨水”可與配體配位(本質上以化學鍵形式結合在一起),我們可以根據需求使其形成所需要的彩色圖像。

最后,按需要生成的彩色圖像可以保留6個月以上,期間想要擦除它,我們只需要使用四丁基氟化銨(TBAF)破壞“圖像”中已經形成的化學鍵即可。

整個過程簡單方便,但研究人員不滿足于此,他們希望找到一種更加經濟的印刷方法

通過研究,他們發現通過將水響應型發光鋅絡合物引入成像層中,可以制造出另一種以水為墨水的可重復使用紙張。此處,因為水是綠色資源,并且對環境沒有任何損害,故而其更加經濟環保。

值得指出的是,上述的紙張最多只能復寫8次,之后顏色便會消退。對此,研究人員卻很樂觀:“這種損失成本策略恰好利于催生具有商業可行性的復寫紙。”

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