I ricercatori sono riusciti a produrre un materiale di rivestimento su cui è possibile scrivere utilizzando la luce UV e cancellare nuovamente la scrittura utilizzando l'ossigeno. Le modifiche alla carta riscrivibile potrebbero aiutare a ridurre lo spreco di carta in un'ampia varietà di applicazioni. Il materiale è costituito da tre componenti non tossici ed è prodotto in un unico passaggio di sintesi, come descritto nella rivista Angewandte Chemie .

Yadong Yin e il suo team con sede presso l'Università della California, Riverside (Stati Uniti) si sono concentrati sulla titania (TiO₂ ) nanocristalli per produrre un sistema sensibile alla luce e riscrivibile. TiO nanocristallino₂ , un semiconduttore, si scurisce quando irradiato con luce ultravioletta (UV) a causa della separazione della carica e della riduzione degli atomi di titanio. Criticamente, il viraggio di colore non è permanente perché l'ossigeno nell'aria riossida il titanio e provoca un ritorno alla trasparenza.

Il team di ricercatori si è concentrato sul mantenimento del cambiamento di colore per un periodo di tempo più lungo. Hanno usato l'azoto come drogante, che hanno ottenuto dall'urea, e hanno decorato i cristalli con una sostanza non tossica comune chiamata glicole dietilenico. Questa sostanza, aggiunta alla sintesi come solvente, ha anche svolto un ruolo cruciale nel viraggio del colore; i ricercatori hanno notato che eliminava i buchi di elettroni in eccesso e quindi ritardava la riossidazione e il ritorno allo stato trasparente.

Quando applicati su vetro o carta, i nanocristalli formavano un rivestimento uniforme su cui si poteva scrivere usando la luce UV. Tutto ciò che era necessario per produrre la scritta erano 30 secondi di illuminazione con una sorgente luminosa a una lunghezza d'onda inferiore a 400 nm. Il team ha sottolineato che non era necessario utilizzare una forte fonte di luce; le lampade nella gamma di potenza dei LED erano sufficienti per produrre un elevato livello di contrasto sul materiale.

Il team ha esplorato due metodi di scrittura leggera. In primo luogo, hanno prodotto motivi o testo stampato illuminando la carta o il substrato di vetro attraverso una fotomaschera. Hanno anche prodotto la scrittura a mano libera utilizzando una penna laser. Entrambe le opzioni fornivano un modello ad alto contrasto che era stabile per molte ore e poteva essere cancellato dal riscaldamento o sbiadito lentamente a causa dell'ossidazione. Il team sottolinea che è possibile prolungare la vita della stampa coprendo la superficie della pellicola con uno strato protettivo di un polimero non tossico, riducendo la sua esposizione all'ossigeno.

Il principale vantaggio del sistema prodotto da Yin e dal suo team è la sua riutilizzabilità. Lo studio ha dimostrato che è possibile completare fino a 50 cicli di scrittura-cancellazione senza alcuna notevole perdita di contrasto. Ciò significa che la tecnologia potrebbe essere applicata in numerosi campi in cui sono richieste superfici riutilizzabili/riscrivibili; ad esempio, biglietti di trasporto giornalieri, pannelli informativi, archiviazione dati o tecnologia dei sensori. Gli autori sottolineano il metodo di produzione semplice, utilizzando materie prime comuni e non tossiche, e l'alto grado di compatibilità con altri materiali. + Esplora ulteriormente

Nessun inchiostro richiesto:la carta può essere stampata con la luce