Ten niezwykły papier został wykonany poprzez impregnację zwykłego papieru cząsteczkami zmieniającymi konformację w kontakcie z wodą, stając się – na zawołanie – widocznymi lub niewidocznymi, co pozwala na wielokrotny zapis drukowanych dokumentów. Ta technologia, którą można stosować w zwykłych drukarkach atramentowych, umożliwiłaby znacznie obniżyć koszty druku i ograniczyć marnowanie papieru, zwłaszcza w firmach, w których wydrukowane dokumenty są często przeznaczane tylko do jednorazowego odczytu.
W przyszłości, aby wydrukować dokumenty, moglibyśmy używać wody zamiast tuszu. Sekret tkwi w rodzaju papieru poddanemu specjalnej obróbce pozwalającej na jego ponowne, a nawet wielokrotne wykorzystanie, dzięki możliwości łatwego usunięcia wydrukowanego tekstu. Ta innowacja technologiczna, która można stosować w drukarkach atramentowych, została opracowana i przedstawiona w artykule opublikowanym w Nature Communications przez zespół chemików z chińskiego Uniwersytetu Jilin w Changchun.
W dzisiejszych czasach drukowanie dokumentów nadal wymaga zużycia znacznych ilości papieru, zwłaszcza w przedsiębiorstwach, w których – o czym świadczą liczne badania – około 90 procent informacji przechowywanych jest (również) na papierze. Największe marnotrawstwo papieru związane jest jednak z dokumentami, które w większości przypadków są czytane tylko raz, a następnie wyrzucane. Oprócz wydatków na papier, na koszt wydruku niewątpliwie rzutuje też zakup tuszów, a wymiana zaledwie kilku pojemników z tuszem może przekroczyć kwotę wydaną na zakup drukarki.
Z tego powodu drukowanie bez użycia tuszu i papier wielokrotnego zapisu przyciągały ostatnio uwagę naukowców i technologów. Jednym z celów eksperymentów było wbudowanie w strukturę papieru barwników, które dają się zauważyć w specyficznych warunkach. Dotychczas koncentrowano się na barwnikach światłoczułych, które stają się widoczne w wyniku promieniowania UV. Niemniej, wiele problemów związanych z tą techniką – począwszy od degradacji cząsteczkowej barwników, a skończywszy na potencjalnych zagrożeniach dla środowiska – znacznie ograniczyło jej praktyczne zastosowanie.
Technologia stworzona pod okiem profesora chemii Sean Zhang, m.in. przez doktoranta Lan Sheng, wykorzystuje natomiast szczególną klasę barwników – pochodne oksazolidyn, oksazyn i spiropiranów – których struktura molekularna w kształcie pierścienia otwiera się w kontakcie z wodą, co czyni je widocznymi, i zamyka się pod wpływem ciepła, sprawiając, że stają się ponownie niewidzialne. Testy przeprowadzone do tej pory wskazują, że toksyczność tych substancji jest niska, a na pewno niższa od tuszów będących w powszechnym użyciu.
Aktualny prototyp papieru wielokrotnego zapisu, którego koszt końcowy szacowany jest na jedną siedemnastą ceny tuszu, jest kompatybilny z drukarkami atramentowymi obecnymi na rynku. Wystarczy zastąpić tusz w kartridżu wodą, i voil?! 🙂 Na chwilę obecną technologia ta pozwala na drukowanie wyłącznie monochromatyczne (w kolorze niebieskim, magenta, złotym i fioletowym, w zależności od zastosowanego barwnika), ale naukowcy prowadzą badania nad stworzeniem papieru umożliwiającego wydruk dokumentów w większej palecie barw.
Źródło: Nature Communications Grafika: Nature Communications, Jilin University