Odhaduje se, že do roku 2030 by mohla globální spotřeba papíru a lepenek dosáhnout 482 milionů tun ročně. K poklesu nebo alespoň zmírnění růstu by však mohl pomoci nový speciálně upravený papír, na který je možné tisknout opakovaně. Místo inkoustu se přitom používá UV světlo.

Papír, který vyvinuli američtí vědci z University of California a Lawrence Berkeley National Laboratory spolu se svými čínskými kolegy ze Shandong University, používá tenký film složený z nanočástic schopných měnit barvu.

Povlak, který je možné snadno aplikovat na běžný papír, tvoří dva typy těchto nanočástic.

Jedny jsou vyrobené z berlínské (pruské) modři, tedy běžně dostupného a levného modrého pigmentu, který ve chvíli, kdy získá elektrony, ztratí barvu.

Druhé jsou z oxidu titaničitého, který funguje jako fotokatalytický materiál urychlující chemické reakce po vystavení UV záření.

Modrý papír ztratí svou barvu

Nanočástice berlínské modři a oxidu titaničitého jsou rovnoměrně promíseny a naneseny na papír. Ten se ve výsledku jeví jako modrý.

Chcete-li vytisknout text nebo obrázky, vystavíte papír UV záření, na které nanočástice oxidu titaničitého reagují uvolněním elektronů. Ty pohltí přilehlé částice berlínské modři a přitom se změní z modrých na bezbarvé.

Vzhledem k tomu, že je čitelnější modrý text na světlém pozadí než světlý text na modrém pozadí, odbarví se při tisku pozadí a „vytištěný“ obsah se ponechá modrý. Papír však může být „potištěn“ i reverzně, kdy se naopak ukáže bezbarvý text na modrém pozadí.

Kromě modré je přitom možné dosáhnout i dalších barev. Jen se namísto berlínské modři použijí jiné analogické barevné pigmenty.

Až 5 dní a 80 opakování

Po vytištění si papír zachovává svou konfiguraci po dobu minimálně pěti dní a poté v důsledku oxidace pomalu vybledne zpět na čistě modrou plochu. K rychlému vymazaní stačí papír zahřívat po dobu asi 10 minut při teplotě asi 120 stupňů Celsia.

Podle vědců by mohl být tento papír při výrobě v průmyslovém měřítku cenově konkurenceschopný s běžným papírem.

Jeho uplatnění vidí například u novin, časopisů, plakátů, zápisníků, indikátorů životnosti výrobku nebo u různých přepisovatelných štítků.

Výrobní náklady jsou nízké, protože povlak může být aplikován na povrch běžného papíru jednoduchými procesy, jako je například máčení nebo postřik. Cenově výhodnější je i proces tisku, protože při něm nejsou nutné žádné barvy. „A co je nejdůležitější!

Světlem tisknutelný papír může být znovu použitelný více než osmdesátkrát, což podstatně snižuje celkové náklady,“ říká Ja-tung Jin, profesor chemie na University of California.

V pokračujícím výzkumu se chtějí vědci zaměřit na posunutí této technologie blíže k praktickému využití.

„Naším dalším krokem bude konstrukce laserové tiskárny, která umožní rychlý tisk na tento přepisovatelný papír. Podíváme se také na efektivní metody pro realizaci plnobarevného tisku,“ přiblížil Jin plány do budoucna.

(Foto 1: Autor: Rfc1394 – From English Wikipedia Taken/Uploaded by User:Rfc1394 (This image was uploaded by the photographer and is donated to the public domain.), Volné dílo, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=72644)

(Foto 2: By Black light theatre Prague – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=65429097)