尽管平板电脑和电子阅读器无处不在,但我们仍然无法消除对纸张的依赖。据估计,每年有 40 亿棵树被砍伐用于制造纸张或纸板,这是一个能源密集型且对环境影响巨大的过程。现在,加州大学河滨分校的化学家尹亚东和他的同事们开发出了一种“可重写”纸张,可能有助于遏制这种影响。
研究人员用两种化学物质的纳米颗粒涂覆了传统纸张:普鲁士蓝(使蓝图呈现其特征颜色的颜料)和二氧化钛(防晒霜中使用的一种物质)。紫外线照射使二氧化钛纳米颗粒将电子转移到其普鲁士蓝邻居。这使得颜料的颜色从午夜蓝转变为乳白色。
通过将紫外线照射到标有黑色文字的透明屏幕上,研究人员在白色背景上“印刷”了蓝色文字。文字持续约五天,然后自行消失:“每天早上我只需按一下按钮,打印机就会给我一份新鲜的报纸,供我早餐时阅读,”尹说。
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这种纸张还可以通过加热进行重置,并重复使用 80 多次,与以前类型的可重写纸张相比有了显着改进。“主要优点是高可逆性和稳定性、易于处理、低成本和低毒性,”吉林大学材料科学家张希祥说,他没有参与这项研究,但也从事过可重写纸张的开发。相比之下,诸如电子墨水(用于亚马逊 Kindle Paperwhite)之类的技术涉及移动带电的黑白粒子,这需要电子设备。
自今年年初在《纳米快报》上报道他们的发明以来,科学家们已经改装了一台数字投影仪来代替他们的透明屏幕。他们现在正致力于增加纸张的重复使用次数。张说,一个关键障碍将是说服公司开发广泛使用所需的不同寻常的紫外线发生器。尽管商业化可能还需要几年时间,但尹说,“我们已经与行业投资者进行了很多讨论。”