Дослідникам вдалося створити матеріал, на якому можна писати за допомогою ультрафіолетового випромінювання. Ним можна покрити папір.
За словами авторів, нове покриття пропонують використовувати для паперу, щоб скоротити кількість паперових відходів. Матеріал виготовлений з трьох нетоксичних компонентів і виробляється на одній стадії синтезу.
Ядонг Інь і його команда з Каліфорнійського університету в Ріверсайді (США) досліджувала нанокристали титану (TiO2), щоб створити світлочутливу систему.
Нанокристалічний TiO2 – це напівпровідник: він темніє при опроміненні ультрафіолетом (УФ) через розділення зарядів і відновлення атомів титану. Потемніння можна прибрати, оскільки кисень в повітрі повторно окислює титан і звертає процес назад.
Команда дослідників поставила собі за мету – продовжити потемніння TiO2 і підтримати зміну кольору. В якості легуючої домішки вони використовували азот, отриманий з сечовини, і додали в кристали звичайну нетоксичну речовину під назвою діетиленгліколь. Ця речовина також відіграла вирішальну роль у зміні кольору. Дослідники відзначили, що воно затримує TiO2 в потемнілому стані.
Команда нанесла кристали на скло або папір, вони утворювали однорідне покриття, на якому можна було писати за допомогою ультрафіолетового випромінювання. Все, що було необхідно для створення напису, – це 30 секунд опромінення УФ-променями з довжиною хвилі менше 400 нм. Команда підкреслила, що нема потреби використовувати сильне джерело світла. Лампи в діапазоні потужності світлодіодів було достатньо для отримання високого рівня контрасту на матеріалі.
Автори досліджували два методи світлового письма. Спочатку вони створювали візерунки або друкований текст, висвітлюючи паперову або скляну підкладку через фотошаблон. Вони також виробляли запис від руки за допомогою лазерної ручки. Обидва варіанти давали висококонтрастний малюнок, який залишався стабільним протягом багатьох годин. Він зникав тільки при нагріванні, або повільно вицвітав через окислення. Команда зазначає, що продовжити термін служби друку можна, покривши поверхню плівки захисним шаром з нетоксичного полімеру, це захистить поверхню від кисню.
Головна перевага нової системи – це можливість повторного використання. Дослідження показало, що можна виконати до 50 циклів запису-стирання без будь-якої помітної втрати контрасту. Це означає, що технологію можна використовувати для завдань, де потрібні багаторазові поверхні або необхідно кілька разів переписувати інформацію, наприклад, транспортні квитки, інформаційні табло або сенсорні екрани.