科學(xué)研究:可反復(fù)擦寫的新型紙
圖片來(lái)源:Pixabay
盡管平板電腦和電子閱讀器非常常見,但人們依然對(duì)紙愛不釋手。據(jù)估計(jì),每年有40億棵樹被砍倒,制作成紙張或卡片,這個(gè)過(guò)程既破壞環(huán)境又需消耗巨大能量?,F(xiàn)在,加利福尼亞大學(xué)河濱分校的化學(xué)家殷亞?wèn)|(Yadong Yin)和同事研發(fā)出一種可反復(fù)擦寫的紙張,或可緩解這一問(wèn)題。
研究人員在普通紙張表面覆上了兩種化學(xué)物質(zhì)的納米顆粒:一種是普魯士藍(lán),能將紙張染色的顏料;另一種是二氧化鈦,可用于防曬霜的物質(zhì)。在紫外線的照射下,紙張上的納米二氧化鈦顆粒將電子轉(zhuǎn)移至普魯士藍(lán)納米顆粒,這樣一來(lái),顏色就從深藍(lán)色變成了米白色。
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當(dāng)研究人員讓紫外線穿過(guò)呈現(xiàn)有黑色文字的透明屏幕,照射到這種紙上后,就可以在白色背景上“打印”出藍(lán)色字體。字跡能夠保持五天,然后會(huì)逐漸消失。殷亞?wèn)|稱,“每天早上我只要摁下按鈕,打印機(jī)就會(huì)打印出一張全新的報(bào)紙,供我早餐時(shí)閱讀?!?br>
這種紙張還可以通過(guò)加熱來(lái)“清空”,能重復(fù)使用80多次。與之前的可擦寫紙相比,這次是質(zhì)的提升。中國(guó)吉林大學(xué)的材料學(xué)家張曉安(Sean X.Zhang,未參與本項(xiàng)研究),同樣致力于可擦寫紙的研發(fā),他評(píng)價(jià)道:“新型紙的主要優(yōu)勢(shì)是,可逆性和穩(wěn)定性高、操作簡(jiǎn)單、成本低、健康無(wú)害”。相比之下,使用電子墨水的亞馬遜電子閱讀器Kindle Paperwhite,需要電流促使白色和黑色的帶電顆粒進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
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自今年早些時(shí)候在《納米快報(bào)》(
Nano Letters)雜志上發(fā)表這項(xiàng)研究后,研究人員又做了一些改進(jìn),用數(shù)字投影儀MacGyvered取代了透明屏幕?,F(xiàn)在,他們正在提升紙張的可擦寫次數(shù)。張曉安認(rèn)為,使用紫外燈不太方便,說(shuō)服公司使用很難,這可能會(huì)制約可擦寫紙張的大規(guī)模應(yīng)用。雖然商業(yè)化可能是幾年以后的事,但殷亞?wèn)|表示,“我們已經(jīng)與一些業(yè)內(nèi)投資者進(jìn)行過(guò)深度接觸了”。
撰文:馬克·佩普洛 (Mark Peplow)
翻譯:黃安娜
文章來(lái)源:環(huán)球科學(xué)
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