1 000
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука

Мы будем печатать на многоразовой бумаге: технология станет широко доступной

Китайские химики создали бумагу, на которой текст и цветные изображения можно стирать и печатать несколько раз, причем с помощью обычного струйного принтера

Сводная информация по прогнозу редактировать информацию

Перезаписываемая бумага. Дайджест новостей, аргументы в пользу и против прогноза

07 декабря 2018 - Группа исследователей под руководством Вэя Чжана (Wei Zhang) из Фуцзяньского педагогического университета создала новый вид перезаписываемой бумаги. На ней можно писать электротермической ручкой с нагреваемым наконечником, в таком случае рисунок будет выполнен белым цветом, а фон будет синим. Также можно с помощью облучения тонера на обратной стороне инфракрасным цветом через трафарет создавать рисунок, выполненный одним из двух цветов, в зависимости от формы изображения. Разработчики напечатали различные изображения на бумаге, показав, что они могут быть достаточно четкими, чтобы, к примеру, содержать QR-код и даже текст. Исследователи проверили свойства бумаги и выяснили, что спектр поглощения красителя слабо меняется даже после сотни циклов перезаписи, а полугодовая выдержка изображения слабо влияет на его сохранность. 

11 января 2018 - Китайские химики создали бумагу, на которой текст и цветные изображения можно стирать и печатать несколько раз, причем с помощью обычного струйного принтера. Свои свойства бумага не теряет даже после девяти циклов стирания-печати, пишут ученые в Nature Communications. Группа китайских химиков под руководством Вэя Хуана (Wei Huang) из Нанкинского университета телекоммуникаций и средств связи разработала способ получения бумаги с возможностью перезаписи информации, печатать на которой можно с помощью обычных принтеров и чернил на водной основе. Ученые отмечают, что поскольку получать такую бумагу довольно просто, а для печати нужны обычные струйные принтеры и водные растворы солей металлов, то предложенная методика может уже в ближайшее время быть использована для создания перезаписываемой бумаги. 

Потребность в перезаписываемой бумаге

11 января 2018 - Большая часть информации, которую сейчас печатают на бумаге, через довольно короткое время становится неактуальной. Чтобы не было необходимости после этого выкидывать или сжигать старую бумагу и производить новую, ученые предлагают использовать вместо обычной бумаги многоразовую. На ней напечатанный текст или изображения должны храниться достаточно долгое время не стираясь, но после того, как информация перестанет быть нужной, ее можно стереть и напечатать что-то другое. 

Технологии и исследования

07 декабря 2018 - Новая созданная учеными бумага состоит из трех слоев. В центре располагается обычная бумага, а на нее с одной стороны наносится термохромный слой, а с другой черный фототермический тонер. Именно термохромный слой придает бумаге перезаписываемые свойства. Он состоит из трех соединений: цветообразователя, проявителя и растворителя. Принцип работы бумаги основан на фазовом переходе в термохромном слое. Изначально при комнатной температуре он имеет синий цвет. После нагревания выше 65 градусов Цельсия растворитель переходит в жидкое состояние, из-за чего цветообразователь (донор электронов) и цветопроявитель (акцептор электронов) разделяются и структура молекулы цветообразователя меняется, в результате чего он становится бесцветным. Поскольку цветообразователь и проявитель растворяются в растворителе, температура затвердевания всего раствора понижается и бесцветность сохраняется до температуры −10 градусов Цельсия, когда вещества рекристаллизуются и взаимодействие между ними возобновляется. Из-за такого гистерезисного характера превращения бумага сохраняет свой цвет при комнатной температуре. 

11 января 2018 - Перезаписываемую бумагу можно получить, нанеся на обычную бумагу три дополнительных слоя, один из которых содержит органические ароматические лиганды из класса терпиридинов, которые могут образовывать устойчивые окрашенные комплексы с ионами различных металлов, в частности железа, меди и цинка. В своей работе химики предложили методы как цветной, так и монохромной печати с использованием чернил на водной основе. В первом случае бумага пропитывается раствором лиганда, на которую затем с помощью принтера наносятся растворы солей различных металлов. В зависимости от иона металла (это могут быть кобальт, цинк, железо(II), железо(III), медь или никель) образуется комплекс того или иного цвета. Эти соединения довольно устойчивы (ученые наблюдали за напечатанными изображениями в течение полугода), но при обработке бумаги фторидом тетрабутиламмония связь между лигандом и ионом металла разрушается и изображение пропадает. Другим предложенным вариантом печати изображения была монохромная печать с использованием в качестве чернил чистой воды. В этом случае бумага пропитывалась не отдельными лигандами, а уже комплексами цинка, содержащими лиганды похожей структуры. После этого печатать на такой бумаге можно просто водой. При взаимодействии с водой комплекс разрушается и появляется окрашенная надпись, которая тоже устойчива к внешним воздействиям. Стирать такую надпись, в отличие от первого случая, нужно не химическим путем, а с помощью нагревания до 65 градусов Цельсия. 

Перспективы и проблемы

07 декабря 2018 - Существует немало технологий, призванных заменить собой обычную бумагу, которая до сих пор применяется повсеместно. К примеру, уже есть экспериментальные и серийные экраны, которые можно складывать и даже растягивать, не разрушая их. Кроме того, существует электронная бумага, не использующая собственную подсветку, и поэтому визуально напоминающая обычную бумагу. Тем не менее, пока эти технологии не достигли такой же стоимости, тонкости и других важных параметров, как у бумаги. Часть ученых и инженеров работают в другом направлении и пытаются создать не замену бумаги, а ее более совершенную версию, в том числе перезаписываемую. В этой области уже существует достаточно много разработок, работающих на разных принципах. Некоторые работают за счет нагревания или облучения, другие требуют обработки раствором солей. Но пока у таких разработок есть серьезные недостатки, которые чаще всего касаются самого важного свойства бумаги — сохранения информации на протяжении долгого времени. Как правило, перезаписываемая бумага сохраняет изображение в течение нескольких дней, а также теряет свои свойства уже через несколько десятков циклов записи.

11 января 2018 - Методы получения специальных покрытий для бумаги, которые дают возможность перезаписи текста уже неоднократно предлагались, однако все существующие на данный момент подходы либо требуют требуют слишком необычных красителей со сложной структурой (1, 2), либо ограничены по цвету печати.

Источники:

07 декабря 2018 - https://nplus1.ru/news/2018/12/06/paper

11 января 2018 - https://nplus1.ru/news/2018/01/10/rewritable-paper

6 декабря 2018
User Image4teller(87)%
Китайские исследователи разработали перезаписываемую бумагу, менять цвет которой можно с помощью температуры или инфракрасного излучения. Бумага выдерживает более сотни циклов перезаписи с небольшим изменением насыщенности цвета, а записанные на нее изображения сохраняются на протяжении как минимум полугода, рассказывают авторы статьи в ACS Applied Materials & Interfaces. Существует немало технологий, призванных заменить собой обычную бумагу, которая до сих пор применяется повсеместно. К примеру, уже есть экспериментальные и серийные экраны, которые можно складывать и даже растягивать, не разрушая их. Кроме того, существует электронная бумага, не использующая собственную подсветку, и поэтому визуально напоминающая обычную бумагу. Тем не менее, пока эти технологии не достигли такой же стоимости, тонкости и других важных параметров, как у бумаги. Часть ученых и инженеров работают в другом направлении и пытаются создать не замену бумаги, а ее более совершенную версию, в том числе перезаписываемую. В этой области уже существует достаточно много разработок, работающих на разных принципах. Некоторые работают за счет нагревания или облучения, другие требуют обработки раствором солей. Но пока у таких разработок есть серьезные недостатки, которые чаще всего касаются самого важного свойства бумаги — сохранения информации на протяжении долгого времени. Как правило, перезаписываемая бумага сохраняет изображение в течение нескольких дней, а также теряет свои свойства уже через несколько десятков циклов записи. Группа исследователей под руководством Вэя Чжана (Wei Zhang) из Фуцзяньского педагогического университета создала новый вид перезаписываемой бумаги, обладающий высоким ресурсом, а также простой в производстве. Созданная учеными бумага состоит из трех слоев. В центре располагается обычная бумага, а на нее с одной стороны наносится термохромный слой, а с другой черный фототермический тонер. Именно термохромный слой придает бумаге перезаписываемые свойства. Он состоит из трех соединений: цветообразователя, проявителя и растворителя. Принцип работы бумаги основан на фазовом переходе в термохромном слое. Изначально при комнатной температуре он имеет синий цвет. После нагревания выше 65 градусов Цельсия растворитель переходит в жидкое состояние, из-за чего цветообразователь (донор электронов) и цветопроявитель (акцептор электронов) разделяются и структура молекулы цветообразователя меняется, в результате чего он становится бесцветным. Поскольку цветообразователь и проявитель растворяются в растворителе, температура затвердевания всего раствора понижается и бесцветность сохраняется до температуры −10 градусов Цельсия, когда вещества рекристаллизуются и взаимодействие между ними возобновляется. Из-за такого гистерезисного характера превращения бумага сохраняет свой цвет при комнатной температуре. Исследователи предложили несколько вариантов использования бумаги. К примеру, на ней можно писать электротермической ручкой с нагреваемым наконечником, в таком случае рисунок будет выполнен белым цветом, а фон будет синим. Также можно с помощью облучения тонера на обратной стороне инфракрасным цветом через трафарет создавать рисунок, выполненный одним из двух цветов, в зависимости от формы изображения. Разработчики напечатали различные изображения на бумаге, показав, что они могут быть достаточно четкими, чтобы, к примеру, содержать QR-код и даже текст. Исследователи проверили свойства бумаги и выяснили, что спектр поглощения красителя слабо меняется даже после сотни циклов перезаписи, а полугодовая выдержка изображения слабо влияет на его сохранность.
Существующие похожие прогнозы
Не позднее
30 декабря 2029
прогноз сбудется
Техника и наука
Медленное соединение раздражает, особенно в случае суперкомпьютеров, ядра которых выполняют вычисления молниеносно и потом ждут, пока со своей работой справится сетевой интерфейс.
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
На днях власти Китая объявили, что крупнейшая в мире плавучая солнечная электростанция уже готова и они возлагают на нее большие надежды
Примерно
14 августа 2024
прогноз сбудется
Техника и наука
Ілон Маск заявив, що далекобійні електричні літаки будуть створені вже за п'ять років.
Примерно
20 июля 2023
прогноз сбудется
Техника и наука
В Херсоне планируют создать первый украинский плавучий космодром. Инициирует создание предприятие Южмаш.
Примерно
31 декабря 2024
прогноз сбудется
Техника и наука
СМИ сообщили, что штаб-квартира Министерства обороны США — Пентагон — активно обсуждает создание оружия, способного уничтожать спутники противника и даже космические корабли.
Примерно
31 декабря 2027
прогноз сбудется
Техника и наука
Использующий идею Hyperloop cтартап Hyper Chariot обещает стать самым быстрым перевозчиком пассажиров и грузов, с помощью вакуумных тоннелей и магнитной левитации.
Примерно
31 декабря 2022
прогноз сбудется
Техника и наука
CNBC: создатели сериала «Игра в кальмара» анонсировали запуск собственной криптовалюты Squid
Примерно
31 декабря 2025
прогноз сбудется
Техника и наука
Появились изображения самолёта
Примерно
25 декабря 2022
прогноз сбудется
Техника и наука
Первые лётные испытания китайского самолёта-амфибии проведут летом текущего года, а в 2021 выпустят в продажу
Примерно
12 февраля 2023
прогноз сбудется
Техника и наука
NanoMap — система, которая позволяет дрону летать по 3D-данным при том, что вычислительная система дрона не знает в точности, каково его положение и ориентация в пространстве

Смотрите индивидуальную Ленту новостей, настроенную по вашим интересам

Настройте вашу ленту: подпишитесь на прогнозы и мнения авторов сайта, своих друзей, экспертов, СМИ или блогеров

Поиск будущих событий    Тенденции    Календарь    Завершенные прогнозы