science >> Wetenschap >  >> Chemie

Speciaal papier kan meerdere keren worden gewist en bedrukt

Schematische weergave van meerkleuren- en waterdruk. Chemische structuren van L 1 , L2 en L3, en de afdruk- en wisprocessen voor het geconstrueerde herschrijfbare papier. Credit: Natuurcommunicatie (2017). DOI:10.1038/s41467-017-02452-w

Een team van onderzoekers van de Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing Tech University en Northwestern Polytechnical University, allemaal in China, heeft een nieuwe papiersoort ontwikkeld die meerdere keren kan worden gewist en bedrukt. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , de groep legt uit hoe ze hun papier hebben gemaakt, hoe goed het werkt en de manieren waarop ze het willen verbeteren.

Papier dat kan worden gewist en hergebruikt, zou bijdragen aan de bescherming van de planeet - de papierproductie produceert verontreinigende stoffen, en de zoektocht naar nieuwe houtbronnen voor de papierproductie heeft geleid tot ontbossing over de hele wereld. Hoewel het in China ontwikkelde document daar waarschijnlijk niets aan zal veranderen, het suggereert wel dat chemici misschien dichter bij een vervangend product komen.

Het nieuwe papier is eigenlijk een combinatie van speciaal papier en inkt. Het papier is een meerlagige mat van polymeren doordrenkt met chemicaliën die reageren met metaalzouten om zeven verschillende kleuren te produceren. De chemicaliën in het papier zijn terpyridinemolecuulliganden die overeenkomen met specifieke metaalionen zoals zink, ijzer of kobalt. Het team voegde ook fluoreen toe om de optische eigenschappen van het papier te verbeteren. Om op papier af te drukken, de onderzoekers gebruikten een standaard inkjetprinter - de inkt werd gemaakt door de metaalzouten te mengen met een waterige oplossing. De onderzoekers melden dat ze het papier acht keer konden wissen en opnieuw afdrukken voordat het zijn intensiteit begon te verliezen en dat de inkt tot zes maanden lang levendig op de pagina bleef. Ze beweren ook dat rekening houdend met het aantal keren dat een enkele pagina kan worden gebruikt, de kosten van afdrukken met hun papier zouden slechts een vijfde zijn van de kosten van afdrukken met een traditionele inkjetprinter.

De groep creëerde ook een tweede type uitwisbaar papier dat alleen gewoon water als inkt gebruikte. Het papier is gemaakt met een meerlagig zink-ligandcomplex dat oranje licht reflecteert bij blootstelling aan water. Dat papier kon maar één kleur weergeven en het was lichter dan bij de eerste methode, maar het team suggereert dat de proof of concept kan worden uitgebreid, wat leidt tot een nog groenere manier om papier te produceren.

Structuur en meerkleurendruk van herschrijfbaar papier. a Schematische illustraties van een vierlaagse structuur die is gebruikt om het herschrijfbare papier te maken op basis van L 1 . b Kleurrijke afbeelding van een bloem getekend door verschillende metaalzouten waterige oplossing als inkt. Schaalbalk = 1 cm. c Een afbeelding van bomen afgedrukt met een aangepaste zwarte inkjetcartridge gevuld met FeCl2-waterige oplossing. Schaalbalk = 1 cm. d Kleurrijke bedrukking van de badge van Institute of Advanced Materials met een inkjetcartridge gevuld met FeCl2, Zn(NO3)2 en Co(NO3)2, respectievelijk. Schaalbalk = 1 cm. Credit: Natuurcommunicatie (2017). DOI:10.1038/s41467-017-02452-w

© 2018 Tech Xplore