黄维院士、赵强教授研究团队在再写纸领域取得突破性进展
再写纸实现彩色打印 图像可保持6个月以上
本报讯 尽管电子媒体已兴起二十余年,但纸的使用量有增无减。而再写纸由于具有环境友好、价格低廉、节约资源等优势,近年来引起了国内外学术界与产业界更多的关注,被认为是未来普通纸张的理想替代品。
但是,如何在再写纸上实现保存时间足够长的多色喷墨打印,还是一个尚未突破的技术瓶颈,这直接限制了再写纸的实际应用。
日前,我校黄维院士、赵强教授研究团队利用金属-配体动态配位原理实现了可彩色打印并能长久保存的再写纸制备技术,成功破解了这一世界性难题。其研究成果发表于2018年1月9日的国际顶级学术期刊 《自然·通讯》(Nature Communications),被 《自然》(Nature)“Research Highlights”栏目选为研究亮点进行专题报道,并被Natureasia、Chemical&Engineering News、PHYS&ORG等多家国际权威媒体报道,引发广泛关注。该成果第一作者为我校马云副教授与博士生佘鹏飞。
研究团队制备的这款新型再写纸,看上去与普通纸张相仿,但却暗含了高科技:它表面涂覆了含有三联吡啶配体的聚合物薄膜。使用与之配位的金属盐水溶液作为油墨,印刷图像可稳定留存6个月以上,大大提高了保存时间(此前最多保存10天左右),可满足一般印刷品的留存需求。
研究团队还从根本上突破了此前单色打印的技术局限。以不同的金属盐水溶液作为油墨,打印时会与纸上的配体配位,从而使纸张变色。由于可用的金属盐种类丰富,因此可以打印出丰富多彩的颜色。目前,研究团队已在这款再写纸上获得七种可区分的颜色,包括褐色、卡其色、深蓝色、淡黄色、橙色、黄色和浅绿色。
此外,团队研究发现,当Fe2+与L3配位时,可获得黑色。该发现表明,通过改变配体的化学结构,可发展出更多的颜色,最终实现全色显示。
这款新型再写纸对打印机没有特殊要求,亦可使用金属盐水溶液作为墨水书写。
另外,它还具有可擦写、可复用的功能。只要将其浸泡在四丁基氟化铵溶液中5分钟,即可擦除内容。目前,这款再写纸可复用7-8次。
该项工作是该研究团队再次在《自然·通讯》上发表响应性光功能材料的相关工作。未来,团队还将在丰富颜色、增加复写次数、降低成本上争取新突破,让这款再写纸早日走出实验室。有理由相信,它的成功研制将会深刻影响未来的印刷技术。(刘欣茹 沈金霞)