Китайські дослідники розробили перезаписуваний папір, міняти колір якого можна за допомогою температури або інфрачервоного випромінювання. Папір витримує більше сотні циклів перезапису з невеликою зміною насиченості кольору, а записані на неї зображення зберігаються протягом щонайменше півроку, розповідають автори статті в ACS Applied Materials & Interfaces, інформує UkrMedia.
Існує чимало технологій, покликаних замінити собою звичайний папір, який і досі застосовується повсюдно. Наприклад, вже є експериментальні та серійні екрани, які можна складати і навіть розтягувати, не руйнуючи їх. Крім того, існує електронний папір, який не використовує власне підсвічування, тому візуально нагадує звичайний папір.
Частина вчених і інженерів працюють в іншому напрямку і намагаються створити не заміну паперу, а його більш досконалу версію, зокрема перезаписувану. У цій області вже існує досить багато розробок, які працюють на різних принципах. Деякі працюють за рахунок нагрівання або опромінення, інші вимагають обробки розчином солей. Але поки у таких розробок є серйозні недоліки, які найчастіше стосуються найважливішої властивості паперу - збереження інформації протягом тривалого часу. Як правило, жорсткий папір зберігає зображення протягом кількох днів, а також втрачає свої властивості вже через кілька десятків циклів запису.
Група дослідників під керівництвом Вея Чжанґа (Wei Zhang) з Фуцзяньского педагогічного університету створила новий вид перезаписуваного паперу, що володіє високим ресурсом, а також є простий у виробництві. Створений вченими папір складається з трьох шарів. У центрі розташовується звичайний папір, а на ньому з однієї сторони наноситься термохромний шар, а з іншого чорний - фототермічний тонер. Саме термохромний шар надає паперу перезаписувані властивості. Він складається з трьох сполук: кольороутворювача, проявника і розчинника.
Принцип роботи папера заснований на фазовому переході в термохромному шарі. Спочатку при кімнатній температурі він має синій колір. Після нагрівання вище 65 градусів Цельсія розчинник переходить у рідкий стан, через що кольороутворювач (донор електронів) і кольоропроявник (акцептор електронів) розділяються і структура молекули кольороутворювача змінюється, в результаті чого він стає безбарвним. Оскільки кольороутворювач і проявник розчиняються у розчиннику, температура затвердіння всього розчину знижується і безбарвність зберігається до температури -10 градусів Цельсія, коли речовини рекристалізуються і взаємодія між ними поновлюється.Яерез такий гістерезисний характер перетворення папір зберігає свій колір при кімнатній температурі.
Дослідники запропонували кілька варіантів використання паперу. Приміром, на ньому можна писати електротермічною ручкою з нагріваючим наконечником, тоді малюнок буде виконаний білим кольором, а фон буде синім. Також можна за допомогою опромінення тонера на звороті інфрачервоним кольором через трафарет створювати малюнок, виконаний одним з двох кольорів, залежно від форми зображення.
Розробники надрукували різні зображення на папері, показавши, що вони можуть бути достатньо чіткими, щоб, наприклад, містити QR-код і навіть текст. Дослідники перевірили властивості паперу і з’ясували, що спектр поглинання барвника слабо змінюється навіть після сотні циклів перезапису, а піврічна витримка зображення слабо впливає на його збереження.
