p Uma equipe de cientistas finlandeses descobriu uma nova maneira de examinar a antiga arte de colocar tinta no papel com detalhes 3-D sem precedentes. A técnica pode melhorar a compreensão dos cientistas sobre como a tinta adere ao papel e, em última análise, leva a uma qualidade superior, produtos impressos mais baratos e mais ecológicos. p Usando modernas tecnologias baseadas em raio-X e laser, os pesquisadores criaram um mapa em escala nano da espessura variável da tinta do toner no papel. Eles descobriram que as fibras de madeira que saíam do papel recebiam camadas relativamente finas de tinta. Em geral, eles também descobriram que a espessura do toner foi ditada principalmente pelas mudanças locais na rugosidade, em vez das variações químicas causadas pelo acabamento brilhante irregular do papel.

p A equipe descreve seus resultados em um artigo publicado no Journal of Applied Physics .

p "Acreditamos que isso dá uma nova visão, especialmente em como a topografia do papel afeta a configuração ou consolidação da tinta, "disse Markko Myllys, um físico aplicado da Universidade de Jyvaskyla na Finlândia. "Isso, por sua vez, nos ajuda a entender como as superfícies impressas brilhantes e não brilhantes devem ser feitas."

p Intrincadas microestruturas de papel e tinta

p Para obter uma imagem detalhada da espessura da tinta, os pesquisadores primeiro examinaram o papel subjacente com microtomografia de raios-X, um primo menor da tecnologia de tomografia computadorizada usada em hospitais para produzir imagens do interior do corpo.

p Para analisar as camadas de tinta ciano, os pesquisadores usaram duas tecnologias adicionais:perfilometria óptica, que refletiu um feixe de luz da superfície da tinta para obter um perfil de superfície, e ablação a laser, que eliminou quantidades controladas de tinta com um laser para determinar a profundidade da tinta.

p Embora nenhuma das técnicas de imagem seja nova, os pesquisadores foram os primeiros a combinar os três para alcançar um completo, imagem 3D de alta resolução das intrincadas microestruturas de tinta e papel.

p As imagens finais lembram uma paisagem montanhosa acidentada, com os picos mais altos geralmente mostrando revestimentos mais finos de tinta, e os vales exibindo poças mais espessas.

p Os pesquisadores descobriram que a camada de tinta típica tinha aproximadamente 2,5 micrômetros de profundidade, cerca de 1/40 da espessura de uma folha de papel média, mas com variações espaciais relativamente grandes entre as áreas mais espessas e mais finas.

p Saber como as variações topográficas afetam a espessura da tinta ajudará a indústria de impressão a criar tintas mais ecológicas e com menos consumo de energia e otimizar a distribuição de tamanho das partículas de tinta, Myllys disse. Também poderia ajudar a indústria de fabricação de papel a projetar papéis e embalagens mais sustentáveis, por exemplo, de componentes reciclados, ao mesmo tempo em que mantém a qualidade necessária para fazer bem o stick de tinta. Adicionalmente, a indústria de fabricação de papel poderia usar as descobertas para ajudar a decidir a melhor forma de incorporar recursos inteligentes e inovadores ao papel, Myllys disse.

p A equipe acredita que os métodos de imagem que eles usaram também podem ser adaptados para analisar com eficácia as variações de espessura em outros tipos de filmes finos, incluindo aqueles encontrados na microeletrônica, revestimentos resistentes ao desgaste e painéis solares.

p “Este resultado pode certamente ser generalizado, e isso o torna bastante interessante, "Myllys disse." As variações de espessura de filmes finos são cruciais em muitas aplicações, mas a análise 3-D tem sido muito difícil ou impossível até agora. "