南工大团队研制的可重复使用纸墨组合,刷新现有印刷模式的同时降低了成本

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2018-01-13 14:20 Lynn 镁客网

采用清水就可以重复书写,这不仅保护了环境,还降低了成本。

近日,《自然·通讯》杂志上公布了一项研究成果:南京工业大学黄维及其研究团队研制的一套可重复打印、持久保持且可消除的纸张和墨水。

南工大团队研制的可重复使用纸墨组合,刷新现有印刷模式的同时降低了成本

纸张是生活中必不可少的物件。我们都知道,纸张源自于木材,因此纸张的需求越大,对树木的需求也越大,从而对环境的破坏力也越大。如我国就是纸张生产大国,其纸张产量位居世界第3位。显然,由于环境保护(包括森林保护、减少污染、节约能源和资源)等问题日益严峻,应运而生的可擦写纸在学术研究和市场上也广泛流行开来。

然而,由于缺乏有效的方法,目前很难在可擦写纸上实现多色和喷墨打印,并维持图像的持续时间,所以其实际应用一直受到限制。而黄维所带领的团队研制出的这套纸墨组合不仅具有环保效益,而且具有成本效益。

南工大团队研制的可重复使用纸墨组合,刷新现有印刷模式的同时降低了成本

谈及纸张的制作原理,黄维表示,他们采用了具有可逆性的动态金属,利用它们之间的相互作用机制来实现可擦写,因此也打破了现有的技术限制。

首先,他们在滤纸上涂覆含有三联吡啶配体的聚合物薄膜以形成最初的纸,随后他们用不同的金属盐水溶液(MSAS)作为墨水来“进行书写”。这样的“墨水”可与配体配位(本质上以化学键形式结合在一起),我们可以根据需求使其形成所需要的彩色图像。

最后,按需要生成的彩色图像可以保留6个月以上,期间想要擦除它,我们只需要使用四丁基氟化铵(TBAF)破坏“图像”中已经形成的化学键即可。

整个过程简单方便,但研究人员不满足于此,他们希望找到一种更加经济的印刷方法

通过研究,他们发现通过将水响应型发光锌络合物引入成像层中,可以制造出另一种以水为墨水的可重复使用纸张。此处,因为水是绿色资源,并且对环境没有任何损害,故而其更加经济环保。

值得指出的是,上述的纸张最多只能复写8次,之后颜色便会消退。对此,研究人员却很乐观:“这种损失成本策略恰好利于催生具有商业可行性的复写纸。”

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