p (Phys.org) —Em um esforço para conter os impactos ambientais adversos da produção de papel, pesquisadores em um novo estudo desenvolveram um papel para impressão leve - papel que pode ser impresso com luz ultravioleta, apagado por aquecimento a 120 ° C (250 ° F), e reescrito mais de 80 vezes. O segredo para imprimir com luz está na química de mudança de cor das nanopartículas, uma fina camada de que pode ser facilmente aplicada ao papel convencional para transformá-lo na versão para impressão leve. p Os pesquisadores, Wenshou Wang e co-autores da Shandong University na China; a Universidade da Califórnia, Riverside; e Lawrence Berkeley National Laboratory, publicaram um artigo sobre o papel regravável para impressão leve em uma edição recente da Nano Letras .

p "O maior significado do nosso trabalho é o desenvolvimento de uma nova classe de sistema de troca de cores fotoreversível de estado sólido para produzir um papel regravável e imprimível sem tinta que tenha a mesma sensação e aparência do papel convencional, mas pode ser impresso e apagado repetidamente sem a necessidade de tinta adicional, "Yadong Yin, Professor de Química da Universidade da Califórnia, Riverside, contado Phys.org . "Acredita-se que nosso trabalho tenha enormes méritos econômicos e ambientais para a sociedade moderna."

p Atualmente, a produção e o descarte de papel têm um grande impacto negativo sobre o meio ambiente:a produção de papel é a principal fonte de poluição industrial, o papel descartado é um componente importante (aproximadamente 40%) dos aterros sanitários, e até a reciclagem de papel contribui para a poluição devido ao processo de remoção da tinta. Há também a questão do desmatamento:nos EUA, cerca de um terço de todas as árvores cortadas são usadas para a produção de papel e papelão.

p Trabalhando para resolver esses problemas, pesquisadores têm investigado alternativas ao papel descartável. Uma possibilidade é aproveitar a capacidade de troca de cor de certos produtos químicos quando expostos à luz, embora no passado esta abordagem tenha enfrentado desafios em termos de estabilidade, reversibilidade limitada, alto custo, toxicidade, e dificuldade em aplicar o revestimento a papel poroso comum.

p O papel para impressão leve desenvolvido no novo estudo melhora em todas essas áreas, trazendo a tecnologia para mais perto dos aplicativos, que pode incluir qualquer meio no qual as informações sejam impressas e necessárias apenas por um curto período de tempo.

p "Acreditamos que o papel regravável tem muitas aplicações práticas envolvendo registro e leitura de informações temporárias, como jornais, revistas, cartazes, bloco de anotações, escrevendo cavaletes, indicadores de vida do produto, sensores de oxigênio, e rótulos regraváveis ​​para vários aplicativos, "Yin disse.

p O novo revestimento consiste em dois tipos de nanopartículas:as feitas de azul da Prússia, que é um barato comum, pigmento azul atóxico que se torna incolor ao ganhar elétrons; e dióxido de titânio (TiO ₂ ), um material fotocatalítico que acelera as reações químicas após a exposição à luz ultravioleta.

p Quando o azul da Prússia e TiO ₂ nanopartículas são misturadas uniformemente e revestidas em papel, o papel comum não impresso aparece em azul sólido. Para imprimir texto ou imagens, o papel é exposto à luz ultravioleta, que fotoexcita o TiO ₂ nanopartículas. Essas nanopartículas, então, liberam elétrons que são captados pelas nanopartículas azuis da Prússia adjacentes, que passam de azul para incolor.

p Como é mais fácil ler texto azul em um fundo incolor do que texto incolor em fundo azul, é o plano de fundo, e não o texto que normalmente é impresso pela luz, tornando-se incolor (embora o papel também possa ser "impresso no verso" para mostrar texto incolor em um fundo azul). Diferentes cores além do azul também podem ser obtidas usando análogos do azul da Prússia de várias cores.

p Uma vez impresso, o papel mantém sua configuração por pelo menos cinco dias com alta resolução (5 µm), e, em seguida, desaparece lentamente de volta ao azul sólido por meio da oxidação sob as condições ambientais. Para apagar o papel mais rapidamente, o papel pode ser aquecido por cerca de 10 minutos para retornar ao seu estado azul sólido.

p Os pesquisadores preveem que o papel para impressão leve será barato quando produzido em escala comercial.

p "O papel para impressão leve é ​​realmente competitivo em termos de custo com o papel convencional, "Yin disse." Os materiais de revestimento são baratos, e também se espera que o custo de produção seja baixo, visto que o revestimento pode ser aplicado à superfície do papel convencional por processos simples, como imersão ou pulverização. O processo de impressão também é mais econômico do que o convencional, pois não há necessidade de tintas. Mais importante, o papel para impressão leve pode ser reutilizado mais de 80 vezes, o que reduz significativamente o custo geral. "

p Os planos futuros se concentram em trazer a tecnologia para mais perto do uso prático.

p "Nossa próxima etapa imediata é construir uma impressora a laser para trabalhar com esse papel regravável para permitir uma impressão rápida, "Yin disse." Também estudaremos métodos eficazes para realizar a impressão em cores. " p © 2017 Phys.org