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材料无墨可擦写纸,给人类无污染的未来环境!

2018-08-03  1909

图为:结合光子晶体,形状记忆聚合物和电活性聚合物的最新技术的单一纳米复合材料,使零能量可重写纸适用于长期数据存储。

纸仍然是世界上可获得性最广泛的信息媒介,其的,主要化学成分是纤维素。近年来,人们意识到传统制浆造纸业在生产和处理中需要消耗大量的树木和水资源,容易造成环境负担。尽管大量纸张被回收利用,但即使这个过程也会产生污染环境的油墨。

即使在像智能手机这样的个人电子设备的出对纸张消耗起到很大的抑制作用,但生产出更环保的纸张替代品还是很有必要的。

“可擦写纸”逐渐成为人们关注的热点。它是通过环保的制造工艺获得的,使用简单的擦除方法,并提供可重复使用寿命。目前,传统的制备方法有:电泳油墨,电润湿油墨,胆甾型液晶,纸上的可重复涂层和响应性光子晶体。

然而,上述所有方法都存在一个问题:它们通常需要强制性制造过程,以至于无法长时间存储数据,或者在写入/擦除过程中,随着时间的迁移,纸张里的油墨性能下滑。

来自加州大学洛杉矶分校的Qibing Pei教授,以及中国哈尔滨工业大学和海南大学的研究人员表明,通过将形状记忆聚合物的双稳性与电活性聚合物的精确控制相结合,可通过制备出优异的可擦写纸。

这种独特的方法结合了两种聚合物的优点和光子晶体的颜色调谐特性,制备出可重新配置的双稳态多色光子晶体纳米复合材料。因此,克服了当前可重写纸张的缺点。现在。可重写纸张的制造仅需要一个固化步骤,该纸质既保留了书面形式,又不需要额外的能量。

热触发擦除过程避免了磨蚀性化学物质,并且通过依赖于膜的固有特性来书写。不需要额外的油墨印刷,采用像素化电极矩阵代替特殊的印章或墨水,就确保超过循环500次写入后,依然能够继续使用。

油墨可擦写纸这个概念,将光子晶体,形状记忆聚合物和电活性聚合物的最新技术融合在一个单一的纳米复合材料中。得到的纸张是零能量,长期数据存储介质,提供易于控制的可重写性的额外优势。

研究人员计划下一步,寻求改进聚合物基质以瞄准全色范围的光子纸。第一作者于燮认为,“跨学科方法为人们提供了一个以新视角看待问题的视角,我希望我们对无墨可重写纳米复合材料的研究能够刺激其他科学人才,为真正的纸张替代铺平道路。”

祁蓓蓓承认“玩色彩是一件令人振奋的事情。在开发可擦写纸张时,我们联想到电子时尚,总有一天我们会将其灵感运用于自己的时装。”




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