Có một phương pháp mới đang được sử dụng có thể in trên giấy bằng ánh sáng, rẻ hơn và thân thiện hơn đối với môi trường so với mực in dựa trên phương pháp truyền thống.

Các nhà khoa học đã phát triển một lớp phủ hạt nano đặc biệt, dễ dàng để áp dụng cho giấy bình thường và thay đổi màu sắc khi tia cực tím (UV) ánh sáng chiếu vào nó. Sự thay đổi màu sắc có thể được đảo ngược khi lớp phủ được đun nóng đến 120 độ C (248 độ F), và cho phép viết lại lên đến 80 lần.

Nhóm các nhà nghiên cứu từ Mỹ và Trung Quốc nói rằng kỹ thuật in ấn ánh sáng mới của họ có độ phân giải cao và có thể được sử dụng ở khắp mọi nơi từ các tờ báo đến dán nhãn, tiết kiệm chi phí mực in và giấy đặc biệt có lợi với môi trường trong việc tái chế và xử lý chúng.

Giấy in ánh sáng đặc biệt "có cảm giác giống như giấy thông thường, nhưng có thể được in và xóa nhiều lần mà không cần mực bổ sung", Yadong Yin từ Đại học California, Riverside, một trong những nhóm nghiên cứu, nói với Phys. org.

"Phương pháp này được cho là có giá trị kinh tế và môi trường rất lớn cho xã hội hiện đại."

Hai loại hạt nano được kết hợp với lớp phủ mới: màu xanh Phổ, một sắc tố màu xanh sử dụng trong sơn có thể biến màu khi nó giành electron, và titan dioxit (TiO2), một vật liệu quang xúc tác cho tốc độ phản ứng hóa học trong phản ứng với ánh sáng tia cực tím.


Ảnh: Wang et al, Hội Hóa học Mỹ

Trộn hai chất này với nhau và bạn sẽ có được một lớp phủ đó là màu xanh rắn. Thêm một số ánh sáng tia cực tím, và các hạt TiO2 cực nhỏ để kích thích, giải phóng electron xoay Phổ sắc tố màu xanh. Phương pháp cơ bản 'in' những phần trống của trang.

Các nhà khoa học nói rằng chữ in ấn vẫn ở vị trí trên trang ít nhất năm ngày trước khi từ từ mờ dần trở lại màu xanh, nhưng mà quá trình phai màu có thể được tăng tốc lên nếu nhiệt được áp dụng.

Khi lớp phủ có thể nhanh chóng áp dụng cho giấy thường với phun hoặc ngâm nước, các nhà nghiên cứu hy vọng công nghệ này đủ rẻ để có ích khi thực hiện trên quy mô thương mại. Thêm vào đó là việc có thể sử dụng mỗi trang 80 lần hoặc nhiều hơn, không tốn mực, và thật dễ dàng để nhìn thấy sự hấp dẫn.

Và nó sẽ không chỉ được các doanh nghiệp tận dụng lợi thế của chi phí giảm mà còn vì những lợi ích môi trường: có đến 40% chất thải ở Mỹ là giấy bỏ, với khoảng 68 triệu cây cắt xuống để giữ đầy tủ văn phòng phẩm của chúng ta.

Đây không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học thử nghiệm với ánh sáng cực tím và in ấn hóa học, Yadong Yin đã giới thiệu một nguyên mẫu của công nghệ này trong tháng 12 năm 2014 - mặc dù lúc đó nó chỉ có thể được viết lại 20 lần và không dễ dàng để áp dụng cho các loại giấy thông thường.


Phòng thí nghiệm Yadong Yin tại Đại học California, Riverside đã chế tạo giấy ghi lại mới lạ, một trong số đó dựa trên đặc tính chuyển đổi màu sắc của hóa chất thương mại được gọi là thuốc nhuộm oxi hóa khử. Ảnh: YIN LAB, UC RIVERSIDE.

Nhóm các nhà nghiên cứu cho biết phiên bản mới nhất của họ về in ấn ánh sáng ổn định hơn, đơn giản hơn và rẻ hơn so với bất cứ điều gì đã có trước đó. Bước tiếp theo là để thử và phát triển nó thành một hệ thống in thực tế.

"Bước tiếp theo của chúng tôi là xây dựng một máy in laser để làm việc với các giấy ghi lại này để cho phép in nhanh," Yin nói với Phys.org. "Chúng tôi cũng sẽ xem xét các phương pháp hiệu quả để thực hiện in ấn đầy đủ màu sắc."

Kết quả đã được công bố trong tạp chí Nano Letters.