科學家發明用光可以重複列印和擦掉的方法,不再需要多的墨水匣!

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把那些墨水匣丟掉。

比起我們習慣的傳統墨水列印,一種使用光在紙上列印的新方法,在環境上做出更加便宜又容易的保證。

科學家已經開發出一種特殊的奈米粒子塗層,可以很容易地應用在普通紙,並且在紫外線(ultraviolet,UV)照射之下改變顏色。當塗層被加熱到攝氏120度(華氏248度)時,顏色變化可以逆轉,而且允許高達80次的複寫。

來自美國和中國的研究小組研究人員表示,新的高解析度光列印技術可以在任何地方使用,從報紙到標籤,節省墨水和紙張的成本,以及回收和處理的環境成本。

這種特殊的光可列印紙,成員之一、來自加州大學河濱分校(University of California, Riverside)的Yadong Yin告訴科技新聞網站Phys.org:「具有與傳統紙張相同的紙感和外觀,但可以被重複列印和擦掉,而不需要額外的墨水。」

「我們的研究工作據信對於現代社會產生巨大的經濟和環境價值。」

兩種類型的奈米粒子結合成新的塗層:普魯士藍(prussian blue),一種用於塗料的藍色顏料,在獲得電子時會變成無色;以及二氧化鈦(titanium dioxide,TiO 2),一種光催化(photocatalytic)原料,會加速化學反應來回應紫外線。

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Credit: Wang et al, American Chemical Society

將這兩種物質混合在一起,會得到一種純藍色的塗層。添加一些紫外光,然後二氧化鈦粒子被激活,釋放出電子,把普魯士藍顏料轉變成無色。這個方法實質上’列印’頁面的空白部分。

這些科學家表示,頁面上的列印至少可以維持五天,然後慢慢地褪回到藍色,但是如果加熱,就會加快褪色過程。

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由於塗層可以用噴塗或浸泡方式,快速地印在普通紙上,研究人員期待這項技術在達到商業規模時, 可以便宜到是有用的。加上每頁能夠使用80次或更多次、不需要買墨水,很容易看見它的吸引力。

然而這不會只是企業利用來降低成本,因為環境也會受惠:美國高達40%的廢棄物是廢紙,大約有6,800萬棵樹被砍伐,來維持我們辦公室文具櫃的存貨。

不是第一次科學家以紫外線和化學印刷做實驗,但是Yadong Yin自己在2014年12月展示這項科技的原型。然而在那時候只能重寫20次,而且不是那麼容易應用到傳統紙張。

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小組的研究人員表示,他們最新版本的光列印比以前更穩定、更直接、還更便宜。下一步是嘗試把它開發成實際的列印系統。

Yin告訴科技新聞網站Phys.org:「我們立即要做的是打造一台雷射印表機,來和這種可重寫的紙張一起運作,賦予快速列印的能力。我們也將研究有效的方法,來實現全彩列印。」

這項研究成果已經在奈米通訊期刊(Nano Letters)發表

來源:ScienceAlert