Onderzoekers zijn erin geslaagd een coatingmateriaal te maken waarop met UV-licht kan worden geschreven en dat met zuurstof weer kan worden gewist. Wijzigingen in herschrijfbaar papier kunnen helpen om papierverspilling te verminderen in een groot aantal verschillende toepassingen. Het materiaal is gemaakt van drie niet-toxische componenten en wordt geproduceerd in een enkele synthesestap, zoals beschreven in het tijdschrift Angewandte Chemie .

Yadong Yin en zijn team aan de Universiteit van Californië, Riverside (VS) richtten zich op titania (TiO₂ ) nanokristallen om een ​​lichtgevoelig, herschrijfbaar systeem te produceren. Nanokristallijn TiO₂ , een halfgeleider, wordt donkerder bij bestraling met ultraviolet (UV) licht als gevolg van ladingsscheiding en reductie van titaniumatomen. Kritiek is dat de kleurverandering niet permanent is omdat zuurstof in de lucht het titanium opnieuw oxideert en een terugkeer naar transparantie veroorzaakt.

Het team van onderzoekers concentreerde zich op het vasthouden van de kleurverandering voor een langere periode. Ze gebruikten stikstof als doopmiddel, dat ze uit ureum haalden, en versierden de kristallen met een veel voorkomende niet-giftige stof, diethyleenglycol genaamd. Deze stof, als oplosmiddel aan de synthese toegevoegd, speelde ook een cruciale rol bij de kleurverandering; de onderzoekers merkten op dat het overtollige elektronengaten opruimde en zo reoxidatie en een terugkeer naar de transparante toestand vertraagde.

Wanneer ze op glas of papier werden aangebracht, vormden de nanokristallen een uniforme coating waarop met UV-licht kon worden geschreven. Het enige dat nodig was om het schrijven te produceren, was 30 seconden verlichting met een lichtbron met een golflengte van minder dan 400 nm. Het team benadrukte dat het niet nodig was om een ​​sterke lichtbron te gebruiken; lampen in het vermogensbereik van LED's waren voldoende om een ​​hoog contrast op het materiaal te produceren.

Het team onderzocht twee lichtschrijfmethoden. Eerst produceerden ze patronen of gedrukte tekst door het papier of glazen substraat door een fotomasker te verlichten. Ze produceerden ook uit de vrije hand schrijven met een laserpen. Beide opties gaven een contrastrijk patroon dat vele uren stabiel was en ofwel kon worden gewist door verhitting of langzaam vervaagd door oxidatie. Het team wijst erop dat het mogelijk is de levensduur van de bedrukking te verlengen door het filmoppervlak te bedekken met een beschermende laag van een niet-giftig polymeer, waardoor de blootstelling aan zuurstof wordt verminderd.

Het belangrijkste voordeel van het door Yin en zijn team geproduceerde systeem is de herbruikbaarheid. De studie toonde aan dat tot 50 schrijf-wiscycli konden worden voltooid zonder noemenswaardig contrastverlies. Dit betekent dat de technologie kan worden toegepast op een aantal gebieden waar herbruikbare/herschrijfbare oppervlakken vereist zijn; bijvoorbeeld dagelijkse vervoerbewijzen, informatieborden, dataopslag of sensortechnologie. De auteurs benadrukken de eenvoudige productiemethode, waarbij gebruik wordt gemaakt van gangbare, niet-toxische uitgangsmaterialen, en de hoge mate van compatibiliteit met andere materialen. + Verder verkennen

Geen inkt nodig:papier kan bedrukt worden met licht