南工大團(tuán)隊(duì)研制的可重復(fù)使用紙墨組合,刷新現(xiàn)有印刷模式的同時(shí)降低了成本

Lynn 8年前 (2018-01-13)

采用清水就可以重復(fù)書寫,這不僅保護(hù)了環(huán)境,還降低了成本。

近日,《自然·通訊》雜志上公布了一項(xiàng)研究成果:南京工業(yè)大學(xué)黃維及其研究團(tuán)隊(duì)研制的一套可重復(fù)打印、持久保持且可消除的紙張和墨水。

南工大團(tuán)隊(duì)研制的可重復(fù)使用紙墨組合,刷新現(xiàn)有印刷模式的同時(shí)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?jiān)醋杂谀静?,因此紙張的需求越大,?duì)樹木的需求也越大,從而對(duì)環(huán)境的破壞力也越大。如我國(guó)就是紙張生產(chǎn)大國(guó),其紙張產(chǎn)量位居世界第3位。顯然,由于環(huán)境保護(hù)(包括森林保護(hù)、減少污染、節(jié)約能源和資源)等問題日益嚴(yán)峻,應(yīng)運(yùn)而生的可擦寫紙?jiān)趯W(xué)術(shù)研究和市場(chǎng)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(shí)現(xiàn)多色和噴墨打印,并維持圖像的持續(xù)時(shí)間,所以其實(shí)際應(yīng)用一直受到限制。而黃維所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研制出的這套紙墨組合不僅具有環(huán)保效益,而且具有成本效益。

南工大團(tuán)隊(duì)研制的可重復(fù)使用紙墨組合,刷新現(xiàn)有印刷模式的同時(shí)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(dòng)態(tài)金屬,利用它們之間的相互作用機(jī)制來實(shí)現(xiàn)可擦寫,因此也打破了現(xiàn)有的技術(shù)限制。

首先,他們?cè)跒V紙上涂覆含有三聯(lián)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(jìn)行書寫”。這樣的“墨水”可與配體配位(本質(zhì)上以化學(xué)鍵形式結(jié)合在一起),我們可以根據(jù)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(gè)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(jīng)形成的化學(xué)鍵即可。

整個(gè)過程簡(jiǎn)單方便,但研究人員不滿足于此,他們希望找到一種更加經(jīng)濟(jì)的印刷方法

通過研究,他們發(fā)現(xiàn)通過將水響應(yīng)型發(fā)光鋅絡(luò)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(fù)使用紙張。此處,因?yàn)樗蔷G色資源,并且對(duì)環(huán)境沒有任何損害,故而其更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

值得指出的是,上述的紙張最多只能復(fù)寫8次,之后顏色便會(huì)消退。對(duì)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(yè)可行性的復(fù)寫紙。”

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